Question

3．小明同学利用如图所示的实验装置探究弹簧的长度跟外力的变化关系，记录的实验数据如下表（g取10N/kg）：

钩码质量（g）	0	50	100	150	200	250	300	350	400
指针示数（cm）	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0	7.5	7.8	7.8	7.8

（1）根据这项研究制作的测量仪器是弹簧测力计；
（2）分析实验数据我们可得到的结论是在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比；
（3）该弹簧原长是5cm，若用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程为0～2.5N．

Answer 1

分析 （1）弹簧测力计是根据在弹性限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比；
（2）当钩码质量为0时，指针所指的位置即为弹簧的原长，随着拉力的增加，弹簧逐渐伸长，比较弹簧伸长与拉力大小的关系，可得出其变化规律；
（3）当弹簧受到的拉力为零时，弹簧的长度为弹簧的原长；当弹簧的伸长量不发生变化前的最大测量，即为弹簧的量程．

解答 解：（1）实验研究的是弹簧长度和外力的关系，在已学的物理仪器中，弹簧测力计符合该实验的实际应用；
（2）由表中数据知：由表中数据可知：在50～250g的范围内，弹簧的长度随物体质量的增大而加长，即：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比；
（3）根据表中数据可知，当所挂钩码为0时，弹簧的长度为5cm，因此弹簧的原长为5cm；
当弹簧的长度为7.8cm时，弹簧的长度不会改变，因此当弹簧伸长7.5cm时所受的拉力即为弹簧的量程，即F=G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N，即量程为0～2.5N．
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比；（3）5；0～2.5．

点评 本题通过探究弹簧的长度跟外力的变化关系得出在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比这一结论．考查的难点在于对图象的判断，要明确弹簧的原长在图象中的体现和超过弹性限度时弹簧的长度不变，是解答正确的关键．