彈簧測力計類型題 突破

黃繼奎

縱觀近年全國各地中考試題，彈簧測力計的使用方法、讀數和它的工作原理的探究是中考命題的熱點。下面聚焦考點，逐一突破。

類型題1：彈簧測力計的使用方法

【解題策略】明確彈簧測力計的使用方法是解題關鍵。使用彈簧測力計應遵循先觀察、再調節、后測量的基本步驟，順序不能顛倒。在使用彈簧測力計時，應先觀察它的量程與分度值，這樣便于讀數；再將彈簧測力計的指針調節到零刻度線上，輕輕來回拉動掛鉤兩次，這樣可以避免彈簧、掛鉤等與外殼摩擦而影響測量；最后把待測力加在掛鉤上，開始測量，等指針穩定后再讀數。

例1 （2022·山東·東營）關于彈簧測力計的使用方法，下列說法不正確的是（ ）。

A. 彈簧測力計只能測量重力

B. 測量前應該把指針調節到指“0”的位置上

C. 測量前要確認指針和彈簧不被外殼卡住

D. 所測的力不能超出彈簧測力計的量程

解析：彈簧測力計直接測量的是拉力，可以間接測量重力、摩擦力等其他力，故A錯誤；測量前應該把指針調節到指“0”的位置上，如果指針沒有指到“0”的位置上，會導致測量的結果不準確，故B正確；測量前要確認指針和彈簧不被外殼卡住，否則會影響彈簧測力計的正常使用，故C正確；所測的力不能超出彈簧測力計的量程，一旦超過彈簧的彈性限度，彈簧將不能恢復原狀，會損壞彈簧測力計，故D正確。答案：A。

類型題2：彈簧測力計的讀數

【解題策略】在進行彈簧測力計的讀數時，先明確彈簧測力計的量程、分度值，再根據指針位置讀數。

例2 （2022·四川·德陽，節選）如圖1所示，彈簧測力計的示數為 N。

解析：由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2 N，此時彈簧測力計的示數F = 2 N + 2 × 0.2 N = 2.4 N。答案：2.4。

類型題3：定性比較拉力的大小

【解題策略】在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度就越長。比較彈簧伸長的長度則可定性比較彈簧所受拉力的大小關系。

例3 （原創）小聰和小明兩位同學在用如圖2所示的“8”字形彈性橡膠拉力器比試臂力時，結果小聰把彈性橡膠拉得更長，則 （選填“小聰”或“小明”）的臂力大；彈性橡膠對手的拉力是由于 （選填“橡膠”或“手”）發生形變產生的。

解析：彈性橡膠伸長的長度跟受到的拉力成正比，小聰把彈性橡膠拉力器拉得更長，表明小聰對彈性橡膠施加的拉力大，因此，小聰的臂力大；發生彈性形變的彈性橡膠因要恢復原狀對跟它接觸的手產生彈力的作用，這個彈力就是對手的拉力。答案：小聰；橡膠。

類型題4：彈簧測力計的原理

【解題策略】彈簧測力計受力平衡時所顯示的示數就是彈力大小。若同一彈簧伸長量相同，所受拉力不變。

例4 （原創）如圖3甲所示，彈簧的一端掛在墻上，一人用力F1拉另一端，彈簧伸長了L cm；如圖3乙所示，兩人分別用力F2和F3拉該彈簧的兩端，彈簧也伸長了L cm，下列關于三個力的大小關系判斷正確的是（ ）。<E：＼12月數據＼初中生學習指導·提升版202302＼CZ23-3-15.psd><E：＼12月數據＼初中生學習指導·提升版202302＼CZ23-3-15.psd> [F1][L][F1][F1][F2][F3][L][甲][乙]

圖3

A. F1 = F2 = F3 B. F1 > F2 > F3 C. F1 < F2 < F3 D. F1 = F2 < F3

解析：當彈簧受力平衡靜止時，墻對彈簧的拉力大小等于人對彈簧的拉力大小；彈簧兩次伸長量相同，所受拉力不變，且彈簧兩端所受人的拉力大小相等。答案：A。

類型題5：探究彈簧測力計的工作原理

【解題策略】要探究彈簧的伸長量與受到拉力的關系，需要測量彈簧的伸長量和拉力，據此確定實驗器材和設計實驗方案并獲取實驗數據，然后分析實驗數據或通過描點法繪制的圖象進行分析論證，最后進行評估交流。

例5 小明觀察發現，彈簧測力計的刻度是均勻的，由此他猜想彈簧的伸長量與它受到的拉力成正比，為了驗證猜想，小明決定進行實驗。

（1）要完成實驗，除了需要如圖4甲所示的一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼、鐵架臺以外，還需要的測量儀器是 。進行實驗后小明記錄數據如下表，表中數據明顯錯誤的是第 次實驗，正確結果應為 cm。

（2）去除錯誤的一組數據，在圖4乙中作出彈簧的伸長量與所受拉力的關系圖象。

（3）由圖象可驗證小明的猜想是 （選填“正確”或“錯誤”）的。

（4）小華認為實驗中可以用彈簧測力計代替鉤碼。他的做法是：用彈簧測力計掛鉤鉤住彈簧下端向下拉來改變力的大小，力的數值由彈簧測力計讀出。你認為用彈簧測力計好，還是用鉤碼更好一些？

答： ；理由是： 。

解析：（1）鉤碼的重力已知，因此不需要測量，實驗中要測量的是彈簧的伸長量，所以需要刻度尺；分析數據發現，除第4次實驗數據外，其余6次彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比，因此第4次實驗數據是錯誤的，其正確的數據應該為1.20 cm。

（2）將表中拉力對應橫坐標，彈簧伸長量對應縱坐標，描點連線，圖象如圖5。

（3）由圖5可以得出的結論是：彈簧的伸長量與它受到的拉力成正比，因此小明的猜想是正確的。

（4）實驗中，如果用彈簧測力計掛鉤鉤住彈簧下端向下拉來改變力的大小，盡管力的數值由彈簧測力計讀出，但是彈簧測力計難控制，力的大小、彈簧的伸長量不易確定，因此還是用鉤碼好些。

答案：（1）刻度尺? ? 4? ? 1. 20 （2）如圖5 （3）正確 （4）用鉤碼更好 彈簧測力計難控制，力的大小、彈簧的伸長量不易確定