2021学年3.3 力优质课课件ppt

3.3.2力的测量

一、单选题

1．下列现象中，发生了弹性形变的是（　　）

A．橡皮泥上留下漂亮的指印 B．饼干一捏变成碎片

C．粉笔掉到地上断成两截 D．排球砸向地面时变瘪

【答案】D

【解析】

A．橡皮泥上留下漂亮的指印发生的不是弹性形变，因为橡皮泥形变后不能恢复原状，故A不符合题意；

B．饼干一捏变成碎片，饼干形变后不能恢复原状，故B不符合题意；

C．粉笔掉到地上断成两截，粉笔形变后不能恢复原状，故C不符合题意；

D．排球砸向地面时变瘪，当排球离开地面后能够恢复原状，是弹性形变，故D符合题意。

故选D。

2．在使用弹簧测力计之前，把它的挂钩轻轻来回拉动几次，这样做的目的是（　　）

A．判断弹簧是否容易伸长

B．试试弹簧的弹性

C．为了避免弹簧被卡壳

D．看看能测多大的拉力，以便确定量程

【答案】C

【解析】

在使用弹簧测力计时，不仅要观察它的量程和分度值，还要把它的挂钩轻轻来回拉动几次，防止弹簧卡壳，从而影响正常的测量，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

3．如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数（　　）

A．0N B．2N C．4N D．8N

【答案】C

【解析】

弹簧测力计所受到的这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上（或因为弹簧测力计处于静止状态），因此这两个力是平衡力；因为弹簧测力计的示数应以弹簧测力计其中一端所受的拉力为准，所以其示数是4N，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

4．甲、乙、丙三位同学使用同一弹簧拉力器锻炼身体，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直，两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是（　　）

A．甲的体重最大，拉力最大

B．乙的手臂最长，拉力最大

C．丙的手臂最粗，拉力最大

D．同一弹簧拉力器，几位同学拉力一样大

【答案】B

【解析】

同一弹簧拉力器所受拉力越大，伸长越长，所以在两臂伸直时，手臂长的同学使弹簧伸长大，对弹簧拉力器的拉力也就越大。

故选B。

5．放在水平桌面上的茶杯，受到桌面对茶杯的支持力，下列有关桌面对茶杯支持力的说法正确的是（　　）

A．桌面对茶杯的支持力是由于茶杯发生弹性形变而产生的

B．桌面对茶杯的支持力是作用在桌面上

C．桌面对茶杯的支持力不属于弹力

D．桌面对茶杯的支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的

【答案】D

【解析】

ACD．桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面，是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力，故D正确，AC错误；

B．桌面对茶杯的支持力的受力物体是茶杯，作用点在茶杯上，故B错误。

故选D。

视频

6．如图所示，关于弹簧测力计，以下说法正确的是（　　）

A．弹簧测力计上的字母“N”，表示它的型号

B．该弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和0.1N

C．同等条件下，分度值越小的弹簧测力计，测量结果越精确

D．在月球上，不能用弹簧测力计测力的大小

【答案】C

【解析】

A．弹簧测力计上的字母“N”，表示它的计量单位是牛顿（N），并非表示弹簧测力计的型号，故A错误；

B．由图可知，该弹簧测力计的最大测量值为5N，量程是0~5N；一大格（1N）分成5份，分度值为0.2N，故B错误；

C．测量结果的准确程度决定于测量工具的分度值，因此相同条件下，弹簧测力计的分度值越小，测量结果越准确，故C正确；

D．弹簧测力计是根据弹簧的伸长与拉力成正比的原理工作的，在月球上，还能用弹簧测力计测力的大小，故D错误。

故选C。

7．如图所示，用2N的水平拉力向右拉弹簧测力计，下列说法中不正确的是（　　）

A．手对弹簧的拉力是由于弹簧发生形变而产生的

B．弹簧对手的拉力也是2N

C．弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变而产生的

D．在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长

【答案】A

【解析】

A．是手对弹簧的拉力使弹簧发生了形变，因果关系不正确，故A不正确，符合题意；

B．手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是相互作用力，大小相等，故B正确，不符合题意；

C．弹簧对手的拉力是由于弹簧发生形变要恢复原来的形状而产生的，故C正确，不符合题意；

D．在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，产生的形变越大，也就是伸长就越长，故D正确，不符合题意。

故选A。

8．一根弹簧原长10cm，在它的下端挂0.98N的钩码时，弹簧长度为12cm。如果在测量范围内再挂两个同样的钩码，此时弹簧的长度应是（　　）

A．12cm B．16cm C．13cm D．14cm

【答案】B

【分析】

在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比。

【解析】

弹簧下端挂0.98N的重物，长度由10cm变成12cm，伸长了2cm，因为在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比，在下端再挂两个同样的钩码，弹簧在原有基础上会伸长2cm的两倍，总伸长量为

故总长度变为

故选B。

9．使用弹簧利力计测量重力的过程中，有如下操作：①把待测物体挂在挂钩上；②轻轻来回拉动几次挂钩；③观察弹簧测力计的量程，弄清分度值；④调整弹簧测力计指针位置；⑤待指针稳定后读数；⑥估计待测物体重力。上述操作正确的是顺序是（　　）

A．④⑥①②③⑤ B．⑥③②④①⑤ C．⑥③④②①⑤ D．⑥①③②④⑤

【答案】B

【解析】

在使用弹簧测力计时，应先估计待测物体重力，再观察弹簧测力计的量程与分度值，这样便于读数；再轻轻来回拉动两次挂钩，这样可以避免弹资、桂钩等与外壳摩擦而影响测量；再调整弹簧测力计的指针，这样能保证示数的正确性；再把待测物体挂在挂钩上，开始测量，等指针稳定后再读数，故顺序为⑥③②④①⑤。

故选B。

10．某实验小组的同学对A、B两根橡皮筋进行探究，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和橡皮筋伸长量，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．分别用这两根橡皮筋制成的测力计，橡皮筋B制成的测力计测量的精确度高

B．将本实验中两根橡皮筋并列起来一起用，能够测的力最大值为25N

C．将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用，能够测的力最大值为10N

D．当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为8cm

【答案】C

【解析】

A．由图乙可知，在测量范围内，如拉力为5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力测量的精确程度高，故A错误；

BC．A最大受到10N的拉力，在弹性范围内最多伸长20cm，B在弹性范围内，受到的最大拉力为15N，最多伸长15cm，将本实验中两根相同的橡皮筋并联起来使用时，故A只能伸长15cm，根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比，故A最多受到的拉力

FA大=×10N=7.5N

将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为

7.5N+15N=22.5N

将本实验中两根橡皮筋串接起来一起用，由两根橡皮筋受到的最大拉力可知，能够测的力最大值为10N，故B错误，C正确；

D．A橡皮筋在受到的接力不大于10N的情况下，橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长与受到拉力成正比，橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时

Δx=16cm

故D错误。

故选C。

二、填空题

11．如图所示为用弹簧测力计测量拉力大小的示意图，弹簧测力计的量程是______，分度值是_______，所测力的大小是_____________。

【答案】0～5 N    0.2 N    2.4 N   

【解析】

【分析】

使用弹簧测力计时，首先要明确其量程和分度值，读数时视线与指针所在刻线相垂直．

【解析】

由图知：弹簧测力计上最小示数为0，最大示数为5N，所以其量程为0∼5N；

在1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“2.4”处，所以弹簧测力计的示数为2.4N.

12．弹力是由于物体发生________形变产生的，它的方向总是________于接触面(选填“垂直”或“平行”)，生活中有许多力属于弹力，请试着列举出属于弹力的一种力：________.

【答案】弹性    垂直    压力(或支持力等)   

【分析】

根据弹力的定义解答本题．

【解析】

弹力是由于物体发生弹性形变产生的，它的方向总是与接触面垂直；生活中的压力和支持力都属于弹力．

13．如图所示，跳水运动员站在跳板上向下压跳板时，使跳板发生了________，所以跳板对运动员有向________的弹力，跳板弯曲的程度越大，这个弹力就越________。

【答案】弹性形变    上    大   

【解析】

【解析】

跳水运动员站在跳板上向下压跳板时，对跳板有向下的压力，压力的作用使跳板发生了弹性形变，同时跳板产生向上的弹力；弹力与发生弹性形变的程度有关，跳板形变程度越大，弹力越大。

【点睛】

本题考查了弹力的产生和方向及影响因素，需要清楚弹力是物体发生弹性形变产生的力，并且形变程度越大弹力越大。

14．弹簧测力计是用来测量________________的大小的工具。一根长10厘米的弹簧，受到6N的拉力时，伸长了3厘米，若要弹簧伸长5厘米，受到的拉力是______________N；若弹簧只受到4N的拉力时，弹簧的长度是__________________厘米。

【答案】力    10    12   

【解析】

[1]弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。它是用来测量力的大小的工具。

[2]受到6N的拉力时，伸长了3cm；那么伸长1cm时受的拉力为2N，根据正比关系，弹簧伸长5cm时，受到的拉力

F=2N×5=10N

[3]受到4N的拉力时，弹簧的伸长

L=1cm×2=2cm

因此，弹簧的长度 

L=L0+L= 10cm+2cm=12cm

15．在弹性限度内，弹簧伸长的长度跟弹簧所受的拉力成__________；一根原长为5 cm的弹簧在5 N的拉力作用下长度变成10 cm(在弹性限度内)，那么当它受到2 N的拉力时，它的长度为__________cm。

【答案】正比    7   

【解析】

【解析】

在弹性限度内，弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比，受到5N拉力时，则弹簧伸长10cm−5cm=5cm，因为弹簧的伸长与所受拉力成正比,得： =,代入数值得：，

解得：△L2=2cm，所以那么当它受到2N的拉力时，它的长度为5cm+2cm=7cm.

【点睛】

弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长，在弹性限度内，弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比，弹簧测力计正是根据这一原理设计的．

16．某同学用如图所示的拉力器来测自己的臂力，他把并在一起的五根弹簧拉长0.4 m，若每根弹簧拉长1 cm需要2 N的拉力，那么他的臂力大小是______N。

【答案】400

【解析】

【解析】

每根弹簧伸长1cm都要用2N的拉力，则将每根弹簧拉伸0.4m（40cm），每根弹簧受到的拉力应为80N；每根弹簧受到的拉力为80N，根据同方向力的合成原理可知，五根弹簧受到的拉力应为400N，即他的臂力为400N。

17．如图所示，瓶中灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中，用双手挤压厚玻璃瓶，我们会看到细管中的水面______，从该现象可推测______发生了形变，这个实验采用的方法是________。

【答案】上升    玻璃瓶    转换法   

【解析】

【解析】

用双手挤压玻璃瓶，因玻璃瓶的形状发生微小的改变，就能使瓶子的容积因挤压而发生微小的减小量，玻璃瓶中的水由于是已灌满的且水的体积不变，所以会观察到细玻璃管内的水面上升；从该现象可推测玻璃瓶发生了形变，这个实验采用的方法是转换法。

18．如图所示为实验室里常用的测量仪器，请你仔细观察该仪器，则该仪器的名称是______，该仪器是用来测量______ 的工具，最小分度值是______。使用前，先要调节弹簧测力计刻度板，使指针指在______处；此时该仪器的示数是______。

【答案】弹簧测力计    力    0.2N    零刻度线    2.8N   

【解析】

[1][2]图中的测量工具是实验室用来测量力的工具，叫做弹簧测力计。

[3]该弹簧测力计一大格表示1N，分为五个小格，每一小格表示0.2N，即分度值为0.2N。

[4]弹簧测力计使用前应“调零”，使指针指在刻度盘的零刻度线处。

[5]此时弹簧测力计指针指在2下面第四格，则示数是2.8N。

19．一根弹簧在不受拉力作用时原长为5 cm，在弹性限度内伸长的长度Δl与所受拉力F之间的关系如图所示，则当这根弹簧伸长2 cm时，所受拉力为________N．当所受拉力F为6 N时，弹簧的长度是________cm．

【答案】4    8   

【解析】

图中表示一根弹簧在弹性限度内伸长的长度△L所受拉力F之间的关系，横轴表示所受的拉力，竖轴表示弹簧伸长的长度，当△L=2cm时，所受的拉力为4N时；当F1=6N时，△L1=3cm，弹簧的长度L=3cm+5cm=8cm．

三、作图题

20．如图弹簧—端固定在墙壁上，用手向左按压弹簧另一端。请画出弹簧对手的弹力示意图。

【答案】

【解析】

用手水平向左按压弹簧，弹簧因发生弹性形变而产生的弹力作用于手上，施力物体为弹簧，力的方向水平向右，作用点在手指上，如图所示：

21．在弹簧测力计的挂钩上悬挂一个合适的钩码如图所示，该钩码对弹簧测力计的拉力为牛，请在图中标出牛的正确位置．

（______）

【答案】

【分析】

弹簧测力计使用时首先要看清它的量程，其次要看清它的分度值．

测量前要检查弹簧测力计的指针是否指在零点，如果不在零点，应把指针调节到零位置．

【解析】

本题是练习使用弹簧测力计，通过练习帮助同学们掌握弹簧测力计的使用和读数．

使用测力计前，如果弹簧测力计没有调零，读数会偏大或偏小，读数不准确，所以实验前，应先调零．

由图知，分度值是0.2N，2.6N在2N下第三条刻度线，如下图所示：

故答案：见详解．

22．如图所示，小球在绳拉力的作用下靠在光滑的墙壁静止不动，请画出小球对墙壁压力的示意图。

【答案】

【解析】

小球与墙壁的接触点，作为小球对墙壁压力的作用点，方向垂直于小球与墙壁的接触面向右，小球对墙壁压力的示意图如下图所示：

四、实验题

23．张华、李明、王艳的、三个同学一起研究弹簧的伸长与所受拉力的关系，得到了下表的数据，试分析：

（1）根据表中数据，得出的结论是： _____．

（2）在表中空格内填上相应的数据． _____， _____（提示：表中第二行是弹簧的长度，而非弹簧的伸长．）

【答案】在弹性限度内，弹簧伸长的长度跟所挂的物体的质量成正比    5    7   

【解析】

在弹性限度范围内，弹簧的伸长跟它所受的拉力成正比．

试题点评：本试题考查的是测力计的原理．

24．某同学在探究弹簧的特点时，得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系如图，请回答下列问题：

(1)这根弹簧的原长是________cm；

(2)弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了________cm，此时弹簧发生了________形变，它具有 ________能。

(3)分析图像中及有关数据，你可得出的结论是____________。

【答案】2    6    弹性    弹性势能    在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长   

【分析】

从图像的开始点就可得到弹簧原长，然后根据图像中的数据得出拉力和伸长长度的关系，最后得出结论；对于弹性势能的概念，结合所学机械能方面的知识回答即可。

【解析】

(1)[1]分析图像可知，当弹簧不受拉力时，长度为2cm，即弹簧原长为2cm。

(2)[2]当弹簧受拉力为6N时，弹簧长度为8cm，除去原长，则弹簧伸长6cm；

[3]此时弹簧发生了弹性形变即能够恢复原状的形变；

[4]当物体发生弹性形变时所具有的能叫弹性势能；

(3)[5]根据图像中弹簧伸长的长度随所受拉力的变化规律可知，图像是一条正比例函数，说明在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。

25．为了探究弹簧的伸长量与它所受拉力大小的关系，小明决定进行实验. （g=10N/kg）

（1）要完成实验，除了需要如图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码的质量是100g，则实验时每个钩码对弹簧的拉力为________N、铁架台以外，还需要的测量仪器是______.进行实验后小明记录数据如下表，表中数据明显错误的是第________次实验.

（2）去除错误的一组数据，在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图像________.   

（3）由图像可以得出的结论是：在弹簧的弹性限度内，________，________（填测量工具名称）就是利用这个原理制成的.

【答案】1      刻度尺    3    图略    弹簧伸长量与拉力成正比    弹簧测力计   

【解析】

（1）①钩码的重力已知，则实验时每个钩码对弹簧的拉力为砝码的重力F=G=0.1kg×10N/kg=1N，实验中要测量的是弹簧的伸长量，所以需要刻度尺；②分析数据发现，除第3次实验数据外，其余6次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正

比，因此第3次实验数据是错误的；

2）将表中拉力对应横坐标，弹簧伸长量对应纵坐标，图象如下：

（3）由图象可知，在0～6N拉力作用下，弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比，故可以得出的结论是：在一定范围内，弹簧的伸长量与它受到拉力成正比．

26．小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样．对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有以下三种猜想：

猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量．

猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量．

猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量．

小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：

①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2；

②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′；

③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据．

（1）该实验方案研究的是猜想_____（填写序号）．

（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做是为了得到_____和_____均相同的两根弹簧．

（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与_____有关．

（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是_____和_____．

【答案】2    得到材料    粗细均相同的两根弹簧    拉力大小    弹簧的原长    对应的伸长量   

【解析】

试题分析：（1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想2；

（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，保持了弹簧材料、粗细相同，原长不同；

（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化，探究伸长量与拉力大小的关系；

（4）该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长，比较弹簧的伸长量．

考点：控制变量法与探究性实验方案

27．小华在课外探究弹簧的长度与外力的变化关系，利用如图所示实验装置记录了相应实验数据，如下表：

（1）这项研究在实际中的应用是__________；

（2）分析实验数据你可得到的结论是：___________；

（3）小华作出了如下图 所示的三个图像，正确的是_______（填序号）。

A．      B．    C．

【答案】弹簧拉力计    在一定的范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比    B   

【解析】

（1）[1]弹簧测力计是根据在弹性限度内，弹簧伸长的长度与其所受拉力成正比的原理制成的。

（2）[2]在一定范围内弹簧的伸长量与拉力成正比，拉力越大，弹簧的伸长量就越大。

（3）[3]根据表格中数据可知只有B图正确。

28．某小组同学探究“在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力大小关系”，所用的实验器材是一个铁架台、一端有环一端有挂钩的弹簧3根（能承受的最大拉力均为10牛）、弹簧测力计一个、刻度尺一把。实验记录的数据如下表：

(1)分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6或7、8与9）的数据及相关条件，可归纳出的初步结论是：同一根弹簧，在弹性限度内，___________。

(2)分析比较实验序号___________的数据及相关条件，可归纳的初步结论是：不同弹簧，在弹性限度内，拉力大小相同时，弹簧伸长量不同。

(3)进一步综合分析表一、表二和表三中的数据及相关条件，可归纳得出：

a、分析比较表一、表二或表三中的数据可得：同一根弹簧，在弹性限度内，___________是一个定值。

b、分析比较表一、表二和表三中的数据可得：___________。

【答案】弹簧伸长量与拉力成正比    1与4（或2与5或3与6）    见解析    见解析   

【解析】

(1)[1]分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6或7、8与9）的数据及相关条件可知，同一根弹簧，在弹性限度内，拉力越大，弹簧伸长越长，即在弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比。

(2)[2]分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可以归纳出结论：不同弹簧，在弹性限度内，拉力大小相同时，弹簧伸长量不同。

(3)[3]分析表一可知

分析表二可知

分析表三可知

进一步分析表一、表二、表三得到的数据关系，可以归纳出：同一根弹簧，在弹性限度内拉力与弹簧伸长量的比值(或弹簧伸长量与拉力的比值)是一个定值，不同弹簧这个比值不同。

[4]分析比较表一、表二和表三中的数据可得：不同弹簧，在弹性限度内，弹簧伸长量与拉力的比值不同（不同弹簧，在弹性限度内，拉力与弹簧伸长量的比值不同）。