修改时间:2025-01-14 浏览次数:2 类型:同步测试
【问题】小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,那是不是说明弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比呢?为此,他设计了如图甲所示的装置进行探究。
【证据】
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | … |
拉力F/N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | … |
伸长量ΔL/cm | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.70 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | … |
【解释】根据表中的数据可知,小明认为的弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比的想法是(选填“正确”或“错误”)的。
若他们要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧(选填“A”或“B”),此弹簧拉力每增加1N,弹簧的伸长增加cm。
(1)此实验中测力计应在(选填“竖直”或“水平”)方向上校零;
(2)测出空烧杯的重为1N,然后在烧杯中放入适量的水并作好标记,测力计示数如图所示,则水的重量为N;然后在水中加入20g盐,待盐全部溶解后小红所配置的盐水密度为g/cm3;(g=10N/kg,假设加盐后烧杯中液体的体积不变)
(3)小红发现可以用实验中的测力计和烧杯制作“密度秤”,测量液体密度时,将待测液体每次都加至烧杯“标记”处,用测力计测量出烧杯和液体的总重,然后通过运算得到液体密度,则该密度秤能测量的最大液体密度为g/cm3。理论上,该“密度计”可以鉴别密度差异不小于g/cm3的液体。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大,把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。写成公式就是 , 其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大,这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
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