2．為了研究彈簧受到拉力作用時，其伸長量與彈簧自身因素的關系，鄭能同學選擇了如下器材：彈簧測力計，彈簧A、B、C、D，其中A、C由同種金屬絲繞制而成，B、D由另一種金屬絲繞制而成，A、B原來的長度均為L0，C、D原來的長度均為L0′，且A、B、C、D的橫截面積均相同．
實驗操作如下：他將彈簧A、B、C、D的左端固定，并分別用水平向右的力通過測力計拉伸彈簧，它們的長度各自增加了△L1、△L2、△L3 和△L4，如圖甲中a、b、c、d所示．

（1）請仔細觀察實驗現(xiàn)象，對a、b實驗做比較，再對c、d做比較，可以得到在彈簧自身因素原長、橫截面積相同的條件下，再使它們拉力相同，彈簧的伸長量與彈簧材料有關．
（2）如圖乙所示，是彈簧的長度與受到的拉力的關系圖象，由圖象可知彈簧測力計的原理是彈性限度內，彈簧的伸長量與拉力成正比，它的量程是0-6N，當拉力是6N時，彈簧的伸長量是6cm．

分析 （1）本題考查利用控制變量的思想設計、分析實驗，被研究問題是彈簧受的拉力，影響因素是彈簧的材料、原來長度、橫截面積、拉力；
（2）彈簧測力計的原理是：在彈性限度內，彈簧的伸長量與所受拉力成正比．分析圖象可知彈簧測力計的量程和原長；由圖可知當拉力為6N，根據(jù)伸長和拉力的關系求出伸長的量，加上彈簧的原始長度（注意是彈簧在豎直方向上不受外力時的長度）就是彈簧現(xiàn)在的長度．

解答 解：（1）（a）和（b）它們的原長都是L0，即原長相同，它們的橫截面積也相同，測力計讀數(shù)都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩次實驗用的彈簧A、B是用不種金屬絲制成的，即材料不同，這樣控制了彈簧原長、材料橫截面積、所受拉力這三個因素相同，材料這一因素不同，我們看到△L2大于△L1，即彈簧伸長的長度不同；（a）和（c）兩次實驗用的彈簧A、C用同種金屬絲制成，即所用的材料是相同的，它們的橫截面積也相同，測力計讀數(shù)都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩根彈簧的原長是分別是L0和L0′，即原長不同，這樣控制不變的因素是材料、橫截面積、拉力，變化的因素是原長，我們看到△L3大于△L1，即彈簧伸長的長度不同．
（2）根據(jù)圖象中彈簧伸長的長度隨所受拉力的變化規(guī)律可知，圖象是一條正比例函數(shù)，說明彈簧測力計的原理是：在彈性限度內，彈簧的伸長與受到的拉力成正比．
由圖可知，該彈簧受力為零時，彈簧的長度是2cm，即彈簧的原長是2cm；當彈簧受的拉力大于6N時，彈簧的伸長與受的拉力不成正比，即超出了彈簧的彈性限度，故它的量程是0-6N；受到拉力為6N時，伸長△L1=L1-L0=8cm-2cm=6cm．
故答案為：（1）原長；橫截面積；拉力；彈簧材料；（2）彈性限度內，彈簧的伸長量與拉力成正比； 0-6； 6．

點評 此題考查的彈簧測力計的原理．需要注意是：彈簧受到拉力時，彈簧的長度等于彈簧的原長加上彈簧的伸長量．

練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：計算題

14．圖甲是一個電器設備內部的部分電路，A、B被封閉在一個透明的玻璃殼內，A是一個定值電阻，B是一種由特殊金屬制成的可變電阻，a、b、c是它三個外露的接線柱．當把圖甲的a、b分別與圖乙電路的a′、b′接線柱連接，當閉合開關S后，并把變阻器的滑片移到最右端時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為6V和0.2A，圖乙中滑動變阻器的最大電阻為20Ω．問：

（1）電阻A的阻值是多少？
（2）電源的電壓是多少？
（3）當接線柱a與a′連接，b、c同時與b′連接時，測得多組電壓與電流值，并繪制成如圖丙的曲線圖象．調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電阻A的實際功率為2.7W，此時電阻B消耗的實際功率是多少？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖是伏安法測額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實物圖，電源為兩節(jié)干電池，燈泡的電阻值為10Ω左右．
（1）用筆畫代替導線將實物圖補充完整；
（2）此實驗電壓表應選用小量程，選擇的理由是燈的額定電壓為2.5V小于3V；
（3）閉合開關，接通電路后，電流表、電壓表均有示數(shù)，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化，則可能的原因是連接電路時把兩根導線分別接在了滑動變阻器上端兩個接線柱上（或連接電路時把兩根導線分別接在了滑動變阻器下端兩個接線柱上；或滑動變阻器被短路）．
（4）重新改正電路后，按實驗要求他測出了一組實驗數(shù)據(jù)，并記錄了小燈泡亮度的變化情況，結果如表所示：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答：
電壓（伏）2.002.502.80
電流（安）0.270.300.32
小燈泡電阻（歐）
亮度變化越來越亮
①小燈泡的額定功率為0.75W．
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，你還能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

10．學校實驗室新進了一批“2.5V  0.75W”的小燈泡，小明想通過實驗探究小燈泡的額定功率是否符合規(guī)格．實驗員提供了以下器材：待測小燈泡、銘牌為“50Ω  1A”的滑動變阻器一個、電流表、電壓表、二節(jié)1.5V的干電池、開關、導線．

（1）請根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路補充完整．
（2）正確連接好電路后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)；移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)發(fā)生變化，但小燈泡仍不亮，電壓表仍無示數(shù)，故障可能是小燈泡短路；
（3）小明排除故障后完成了實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出“U-I”關系圖象如圖丙所示，由圖可得小燈泡的額定功率為0.75W，該小燈泡符合（選填“符合”或“不符合”）制造規(guī)格；
（4）小明同學在實驗過程中還發(fā)現(xiàn)：
①閉合開關瞬間燈泡亮度較大，緊接著變暗一點后，亮度才穩(wěn)定下來，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大．剛閉合開關時，燈絲的溫度較低，電阻較小，電流較大；當燈泡發(fā)光后燈絲溫度升高，電阻增大，電流減��；
②斷開開關，指針偏回到最左端，然后再擺動幾下才靜止在“0”刻度處，指針擺動幾下才靜止的原因是指針具有慣性會來回擺動．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

17．在測量電阻的實驗中，小明和小亮測量的是阻值約為10Ω的定值電阻Rx的阻值，他們用如圖所示的器材進行了實驗．

（1）用筆畫線代替導線在甲圖中完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變�。�
（2）連好電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因可能是定值電阻Rx斷路．
（3）改正錯誤后，小明改變Rx兩端的電壓和電流，兩次測得的電阻值分別為R1=10.1Ω，R2=10.2Ω，第三次測量時，電流表的示數(shù)為0.26A，電壓表的示數(shù)如圖乙所示．根據(jù)以上三次實驗數(shù)據(jù)，最后得出Rx=10.1Ω．
（4）而另一組的小剛和小強同學測量的是標有“2.5V”的小燈泡的阻值，小剛設計的表格及記錄如表所示．小強認為如表設計中平均電阻一欄有錯誤，原因是三次實驗不是因為誤差造成的電阻不同改正錯誤后他們得出了燈泡電阻變化的規(guī)律，這個規(guī)律是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
實驗次數(shù)U/VI/AR/Ω亮度平均電阻R/Ω
110.25暗11.15
220.258微亮
32.50.279.3正常
（5）小強隨后又準備用該電路對該小燈泡的額定電功率進行測量，而小剛則說不需要再測量就能算出小燈泡的額定功率，請你寫出小剛的計算過程及結果：P額=U額I額=2.5V×0.27A=0.675W．
（6）從上表數(shù)據(jù)我們還可以看出小燈泡的亮度與實際功率有關（填：實際/額定）．
（7）他們還進一步設計出了只有電流表沒有電壓表解決這個問題的方法，其電路如圖丙所示．R0=10Ω，并認為關鍵的一步是必須調節(jié)滑動變阻器，使電流表A1的示數(shù)為0.25A時，再讀出電流表A2的示數(shù)，才能計算出小燈泡的額定功率．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

7．小明自制一只彈簧測力計，他找來彈簧、鉤碼、直尺、指針等器材，首先測出彈簧的長度L0=2.1cm，然后在彈簧下掛上不同鉤碼，測出彈簧的長度l，算出伸長量△l（△l=l-l0），測量的數(shù)據(jù)如下表：
拉力F/N1234567
長度l/cm2.502.903.303.704.104.504.90
伸長量△l/cm0.400.801.201.602.002.402.80
（l）從表中的數(shù)據(jù)可以看出，拉力F和彈簧伸長量△l的關系是成正比，你的判斷依據(jù)是通過每次實驗的F與△L的比值；
（2）小明繼續(xù)做實驗，得到的數(shù)據(jù)如下：
拉力F/N89101112
長度l/cm5.305.706.106.607.30
伸長量△l/cm3.203.604.004.505.20
從上表的數(shù)據(jù)可以看出，拉力達到11N時，拉力和彈簧伸長量的關系就改變了，因此，彈簧測力計的范圍只能達到0～10N．
（3）小華也制作了一彈簧測力計，如圖所示，他直接用它測一重2N的物體的重力，則當彈簧測力計靜止時，它的示數(shù)為3.4N．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖為研究電流產生的熱量與電阻的關系實驗裝置．兩個相同的燒瓶中裝有初溫相同的煤油，煤油中插有溫度計，電阻絲的阻值關系為R1＞R2．
（1）在本實驗中，電流產生的熱量是通過觀察兩支溫度計示數(shù)變化來比較的．
（2）請你觀察圖中實驗裝置并指出他設計中存在的問題：兩燒瓶中煤油的質量不相等．
（3）改正錯誤后，閉合開關一段時間，發(fā)現(xiàn)A瓶中溫度計的示數(shù)比B瓶中的高．得出的結論是當通過電阻的電流和通電時間一定時，電阻越大，產生的熱量越多．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

11．小剛同學做“彈簧的伸長與所受拉力的關系”的探究實驗，記錄數(shù)據(jù)如表：
拉力大小/N04569101112
彈簧全長/cm3.55.566.58910.514
（1）經分析數(shù)據(jù)得出結論是：在彈簧彈性限度內，彈簧的伸長與受到的拉力成正比．
（2）在滿足（1）的條件下，每增加1N的力彈簧應伸長0.5cm．
（3）如果用這根彈簧做成彈簧測力計，那么彈簧測力計的測量范圍是0～9N．

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科目：初中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質量和底面積相同且厚度忽略不計的甲、乙、丙三個容器，分別裝有深度相等的同種液體，放在水平桌面上，下列說法正確的是（　　）
A．三容器對桌面的壓強大小相等
B．三容器對桌面的壓力大小相等
C．液體對甲容器底部的壓強最大
D．三容器底部受到液體的壓力大小相等

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