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专题03弹力与重力相关实验训练（原卷版）

实验解读

实验解读

1、探究弹簧测力计原理的实验

（1）实验方法：控制变量法、转换法；

（2）实验结论：弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。

2、探究重力大小跟什么因素有关的实验

（1）测量工具：弹簧测力计和天平；

（2）实验方法：用弹簧测力计测出不同质量的钩码所受的重力；

（3）结论：物体所受重力与质量成正比；

（4）g的大小与纬度有关，越靠近赤道g越小，越靠近两极g越大。

典例分析＋变式训练

题型1探究弹簧测力计原理的实验

【典例1-1】某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。

（1）当在A根橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为cm；

（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）；

（3）根据图象信息可知，若将两根A或两根B橡皮筋分别串联使用起来代替弹簧测力计，则能够测量力的最大值为N。

【典例1-2】如题图所示，为制作弹簧测力计，某实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。

表一

甲弹簧受到的拉力/N

0

1

2

4

5

6

甲弹簧的长度/cm

6.0

9.0

12.0

18.0

21.0

24.0

表二

乙弹簧受到的拉力/N

0

1

2

4

5

6

乙弹簧的长度/cm

6

7.5

9.0

12.0

13.5

15.0

（1）分析表一和表二的数据可知：

①当在甲、乙两根弹簧上分别悬挂重为4N的物体时，甲弹簧的伸长量为cm，乙弹簧的伸长量为cm。

②在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成。

③在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度（选填“大于”“等于”或“小于”）乙弹簧伸长的长度。

（2）用甲、乙两根弹簧分别制成A、B两把弹簧测力计，如图所示，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同，则量程较大的是弹簧测力计，精度较高的是弹簧测力计。

【变式1-1】某同学在实验室利用如图所示装置探究弹簧的长度跟所挂钩码重力的关系，实验数据记录如下表，以下分析正确的是（）

钩码重力（N）

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

4.0

指针位置（cm）

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

7.50

7.50

A．弹簧的伸长与钩码重力成正比关系

B．弹簧的长度与钩码重力一定是一次函数关系

C．此实验中使弹簧发生形变的力是钩码的重力

D．当钩码重力为3.5N时，此弹簧已发生塑性形变

【变式1-2】在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后，小红同学发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此她想探究“弹簧的伸长与所受拉力的关系”，于是她采用了图一的装置进行了探究。

（1）要完成实验，除了需要如图一所示的铁架台，一根两头带钩的弹簧，若干相同的钩码（已知每个钩码重0.5N）以外，还需要的测量仪器是。

（2）通过实验，小红同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L，并在坐标纸上绘制了图二的图象。分析图象可知：该弹簧的原长L0为cm，当弹簧受到2N的拉力时，弹簧伸长量ΔL为cm；若用该弹簧制作一支弹簧测力计，其量程是N。

题型2探究重力大小跟什么因素有关的实验

【典例2-1】在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中：

质量m/g

100

200

300

400

500

重力G/N

（1）把表格中的空格填写完整；（2）图甲中弹簧测力计的示数为N；（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出重力与质量的关系图象；（4）由此可知物体所受的重力跟质量成。公式：。

【典例2-2】在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据：

m/kg

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

G/N

0.98

1.96

2.94

3.92

4.90

5.88

（1）本实验中用到的测量器材有：和天平。

（2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于状态，而且发现细线被竖直拉直，这说明重力的方向是的。

（3）分析表中实验数据，可得出的结论是：物体重力的大小跟它的质