测量力的常用工具是弹簧秤.docx
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测量力的常用工具是弹簧秤
1、测量力的常用工具是弹簧秤.( )
2、使用弹簧秤读数时,视线必须与刻度面垂直.( )
3、用弹簧秤测量物体所受重力时, 必须把重物悬挂起来在静止时读值才正确.( )
4、使用弹簧测力计前应先观察测力计的指针是否与零刻线对齐.( )
5、在测量范围内,弹簧受到的拉力或压力越大,弹簧的形变量越大.( )
二、单选题:
本大题共15小题,从第6小题到第20小题每题2.0分小计30.0分;共计30.0分。
6、如果一个弹簧测力计的最大测量限度为5N,一个钩码所受的重力为0.49N同样的钩码最多可以挂[ ]
A.7个 B.10个 C.11个 D.13个
7、将弹簧测力计水平放置,在其两端各施5N的拉力,则其示数为[ ]
A.5N B.0N C.10N D.15N
8、如图所示的弹簧测力计,其量程和最小分刻度值分别是[ ]
A.5N,0.1N B.5N,0.2N C.10N,0.1N D.10N,0.2N
9、在国际单位制中力的单位是[ ]
A.m B.N C.kg/m3 D.kg
10、下列器材中用来测量力的工具是[ ]
A.托盘天平 B.粮店的磅秤
C.农贸市场的杆秤 D.测量手握力大小的测力计
11、下面测量力的工具是[ ]
A.天平 B.杆秤 C.弹簧测力计 D.电子秤
12、下列测量工具中能够直接称量物体重力的是:
[ ]
A.天平 B.弹簧秤 C.杆秤 D.地磅秤
13、把弹簧A和B串联在一起,下面挂一个重为10牛的物体G,如图所示.若不计弹簧秤自身重力,则A和B的示数应分别为[ ]
A.5N,5N B.10N,10N C.20N,10N D.10N,0N
14、下列使用弹簧测力计的说法中错误的是[ ]
A.使用前指针应先校零 B.弹簧测力计使用时只能竖直放置
C.物体对弹簧测力计的拉力不能超过量程 D.记录数据时应同时写上力的单位
15、如右图所示, 弹簧秤示数是[ ]
A.3N B.9N C.0N D.6N
16、下列关于使用弹簧秤的说法,错误的是[ ]
A.使用前应检查指针是否对准零刻度线
B.所测的力不能超过弹簧秤的最大刻度线的值
C.弹簧秤使用时必须沿竖直方向,不能倾斜
D.弹簧秤在使用中,指针、挂钩、弹簧不能和外壳摩擦
17、下列哪种工具是直接用来测力的[ ]
A.天平 B.弹簧秤 C.案秤 D.杆秤
18、在使用弹簧测力计时,必须注意以下各点,其中错误的是[ ]
A.拉力不能超过弹簧秤刻度的最大值
B.弹簧秤必须竖直放置,不能倾斜
C.使用前必须检查零点是否准确
D.应避免弹簧秤指针、挂钩与外壳的摩擦
19、关于弹簧测力计上零刻度的意义,下列说法中错误的是[ ]
A.弹簧的长度为零
B.弹簧的伸长为零
C.弹簧所受的拉力为零
D.指针的初始位置
20、关于弹簧测力计的使用方法的说法中,错误的是[ ]
A.弹簧测力计的量程不允许超过被测力的大小
B.弹簧测力计不仅能测竖直方向的力,也能测其他方向上的力
C.被测力应作用在挂钩上
D.测量时指针不要与外壳接触
三、填空题:
从第21小题到第26小题每题1.0分;第27小题为2.0分;从第28小题到第30小题每题3.0分;第31小题为5.0分;第32小题为8.0分;共计30.0分。
21、若将一只刻度正确且已经调零的弹簧测力计,颠倒过来使用,测出的力的大小将________.(填“偏大”、“偏小”域“正确”)
22、一根弹簧原长8厘米, 在弹性限度内当弹簧受50牛的外力作用时, 长度为10厘米, 若要使弹簧的长度达到12厘米, 则所加的外力为____________牛.
23、使用弹簧测力计时,所测的力不能大于测力计的________.
24、弹簧秤的刻度是均匀的,这是因为在弹簧秤的测量范围内,弹簧的____跟受到的拉力成正比.
25、弹簧原长为10厘米, 用5牛拉力时长12厘米, 在弹性限度以内, 当弹簧伸长3厘米时, 拉力等于______________牛.
26、一弹簧秤的最小刻度是0.2N,共有51条刻度线,则该弹簧秤能称量最大质量是________kg物体的重量.
27、刻度尺是测量________的基本工具,弹簧秤是测量________的工具.
28、用弹簧测力计称量一物体时,测力计指针所指位置如图所示,这个力是________N.该弹簧测力计的分度值是________,用这个弹簧秤称量的力的大小不能超过________N.
29、使用弹簧测力计时要注意看清它的________,加在弹簧测力计上的力不许超过它的________,否则将会________弹簧测力计.
30、如图所示的弹簧测力计最小分度值是________N,用这把测力计测量力可以精确到________N,该测力计的测量范围是________N.
31、观察弹簧测力计时发现,它是由________、________、________组成,指针用来表示弹簧的________的程度,刻度板上数字则表示________.
32、在实验室中常用的测力工具是________,它是利用________的原理制成的;弹簧秤由________、________、________、________和________构成.弹簧秤的刻度是________的.
四、作图题:
从第33小题到第34小题每题2.0分;共计4.0分。
33、小明用弹簧测力计测量一个力的大小为3.5N,请将这个力在测力计上标出来.
34、某同学用一根弹簧做成一个测力计,如图所示,弹簧不受力时,指针指在图中A处;弹簧受到5N拉力时,指针指在B处;若撤去拉力,指针又回到A处.请你在图中标出测力计的刻度,要求分度值为0.2N.
五、计算题:
从第35小题到第36小题每题4.0分小计8.0分;共计8.0分。
35、弹簧原长12cm,下端挂2N重的物体时,长度变为18cm,如果在此弹簧秤下挂8N的物体(不超过范围),则此时弹簧的长度为多少厘米?
36、有一辆货车下装有4根相同的弹簧。
当不装货时,每根弹簧全长为30厘米,如果装10吨货物时,每根弹簧的全长为29厘米;当将弹簧拆下后,全长是30.5厘米,问货车车厢自重是多少?
(设每根弹簧受力是均匀的)
六、实验探究题:
从第37小题到第38小题每题1.0分;从第39小题到第42小题每题2.0分;第43小题为3.0分;共计13.0分。
37、如图中,弹簧秤对物体的拉力是________牛.
38、如图所示,物体A重________牛.
39、弹簧秤是测量力的大小的工具之一,在测量前首先要调节指针的位置,使其对准________,在测量时,要使秤内弹簧的伸长方向跟所测力的方向在________,并注意不使所测的力的大小超过其测量范围.
40、如图所示A、B两个箭头分别表示使用弹簧秤测力时,两次指针的位置,则这两个力的大小分别是_______和______.
41、用弹簧秤测力的方法有以下几个步骤,按先后顺序排列为:
________
A.读数时应在弹簧稳定后进行,读取数据时,视线应通过指针并跟刻度面垂直;
B.读取数据,并注意在记录的数据后面标明单位;
C.检查弹簧秤指针是否在“0”点,若不在零点,需调节使其指在零点;
D.把物体挂在弹簧下端的钩上或用力拉弹簧秤下端的钩,使弹簧秤的轴线与力的方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦;
E.读完数后,应取下物体,看指针是否回到零点,不回零点时应检查原因或换弹簧秤重新测量.
42、如图,这是一把同学们经常玩的弹弓,看着这把弹弓,你能提出一个具有探究价值的问题吗?
43、一个弹簧测力计如图所示,请回答如下问题:
弹簧测力计的测量范围是________N;最小刻度是________N.弹簧测力计未挂物体时,指针指在0.2处,当挂物体A时,指针所在位置如图所示则物体的实际重力为________N.
七、简答论证题:
共计6.0分。
44、小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小(只有1N)使用价值不大,小红想提高测力计的量程(变1N为2N),初步拟定了以下几种方案:
①换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求;
②加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程;
③直接改变刻度方法,把刻上1N的地方换成2N;
④直接在刻1N的地方下面继续按比例加刻刻度,直至2N.
你认为可行的方案是________,另外几种方案不可行的理由是什么?
八、应用设计题:
共计4.0分。
45、如下图,在铁架台悬挂一根弹簧,在弹簧下端分别挂上不同数目的钩码,用此装置来研究弹簧的伸长与拉力的关系,下表为实验记录:
从上面的实验记录中,我们可以看出此弹簧可以制成________N测量范围的弹簧测力计,理由是在这个范围弹簧________.
《力和机械》章末整合
陕西省旬阳县甘溪中学 何邦来
本章内容可以分为两个部分,一是最常见的力──重力、弹力、摩擦力。
二是简单机械──杠杆、滑轮、轮轴和斜面。
理解最常见的力产生的条件和特征,是物理学中的基本知识,是学习力学的基础。
本章教材从同学们的生活经验入手展开对常见的重力、弹力和摩擦力的学习与探究,并以文字和图片的形式列举了大量的实例,体现了新课标三维目标的要求。
下面对本章内容进行总结梳理,以帮助同学们全面系统地学习知识。
一、重力与重力三要素
1.万有引力:
宇宙任何两个物体之间,大到天体,小至灰尘,都存在互相吸引的力,即万有引力。
2.重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
重力与质量是两个完全不同的概念,它们有着本质区别,切不可混为一谈,下面列表比较归纳。
重力
质量
符号
G
m
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体所含物质的多少
影响因素
物体所受的重力随不同位置g的变化而变化
质量是物质的属性,与其他因素无关
方向
竖直向下
没有方向
单位
牛顿/N
千克/kg
测量工具
弹簧测力计
天平、台秤、杆秤等
联系
G=mg
G=mg
3.重力的三要素⑴重力的大小:
物体的重力与质量成正比,其关系为G/m=g或G=mg,g=9.8N/kg。
重力的大小可用弹簧测力计来测量。
注意:
公式G/m=g或G=mg中的g为重力与质量的比例常数,数值为9.8N/kg,即在地面附近质量为1kG的物体受到的重力为9.8N;在粗略计算时g取10N/kg;利用计算时要注意各量的单位:
m、g、G的单位分别为kg、N/kg、N。
⑵重力的方向:
由于重力的作用效果是将物体拉向地面,所以重力的方向总是竖直向下的。
人们利用这一特性制成重垂线来检查墙壁是否竖直,也可在水平仪上悬挂一重垂线检查物体表面是否水平。
如上图所示,在地球上的四个位置分别静立着中国人、北极熊、阿根廷人和企鹅,他们都受到重力的作用,且重力的方向竖直向下指向地心,北极熊、阿根廷人和企鹅与我们的感觉一模一样。
⑶重力的作用点:
重力在物体上的作用点叫重心。
注意:
物体重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关,对于材料均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心。
二、弹力与弹簧测力计
1.弹力的产生:
物体由于发生弹性形变而产生的力──弹力。
物体受力发生形变,不受力又恢复到原来的形状,这叫弹性。
任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。
例如字典放在桌面上,字典和桌面都发生了形变,只不过这种形变特小,那么字典和桌面之间存在着相互作用的弹力,常称之为压力和支持力。
压力、支持力、拉力、推力、张力都属于弹力。
2.弹簧测力计
⑴原理:
弹簧受到的拉力越大,它的伸长就越长。
弹簧测力计只有在弹性形变范围内,伸长量才与受到的拉力成正比。
若超出弹性限度,它就可能被损坏。
⑵使用方法:
①用前观察:
指针是否指零、量程及分度值的大小。
②同学们在使用时应注意:
a.不超量程;b.拉动时要避免与外壳摩擦,以免影响测量的准确度;c.读数时视线要与刻度面垂直。
探究活动──弹簧测力计的制作和使用,几乎可以说是要求直接让学生拿弹簧自制测力计测力的大小,没有繁文缛节,注重的是过程,讲究的是方法,包括注意事项都是让学生自己总结出来。
三、摩擦力
1.摩擦力:
两个相互接触的物体,当它们要发生或正在发生相对运动时,在相互接触的表面上会产生一种阻碍相对运动的力,这个力叫摩擦力。
2.摩擦力产生的条件:
⑴两物体要相互接触;⑵两物体要发生相对运动;⑶两物体间要产生正压力。
3.作用效果:
阻碍物体间的相对运动。
4.方向:
与物体相对运动趋势或相对运动的方向相反。
5.分类:
滑动摩擦和滚动摩擦。
说明:
滚动摩擦是比较复杂的运动,不可称为滚动摩擦力;在压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6.影响滑动摩擦力大小的因素
⑴与压力有关:
在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
⑵与接触面粗糙程度有关:
在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
⑶滑动摩擦力的测量原理:
二力平衡条件,如上图所示,物体在水平拉力F的作用下,在水平面上做匀速直线运动,拉力F与F1摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F=F1,由的读数可知滑动摩擦力的的大小。
⑷探究影响滑动摩擦力大小的因素。
这里采用的研究方法叫控制变量法。
在研究滑动摩擦力与压力的关系时,要至少做两次实验测量滑动摩擦力,且前后两次实验务必保证接触面粗糙程度相同而压力不同,并将两次实验的测量结果进行比较,从而得出结论;在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,也要至少做两次实验测量滑动摩擦力,且前后两次实验务必保证压力相同而接触面的粗糙程度不同,并将两次实验的测量结果进行比较,从而得出结论。
7.增大和减小摩擦力的方法
⑴增大有益摩擦的方法:
使接触面粗糙,增大压力。
如在汽车轮胎上刻花纹,以防打滑;啤酒瓶只有紧握手中才不下滑。
⑵减小有害摩擦的方法:
减小压力,使接触面变得光滑些,用滚动代替滑动,使相互接触的表面分离(如加润滑油和用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触)。
四、杠杆
1.定义一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动。
“硬棒”不一定是棒,泛指在外力作用下不变形的物体;杠杆可以是直的,也可以是弯的。
2.杠杆五要素
⑴支点:
杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。
⑵动力:
使杠杆转动的力,用“F1”表示。
⑶阻力:
阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。
⑷动力臂:
从支点到动力作用线的距离,用“L1”表示。
⑸阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离,用“L2”表示。
同学们在学习时要注意:
无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。
一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人们的意愿转动的力叫动力,而把阻碍杠杆按照人们需要方向转动的力叫阻力;力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
力的作用线是通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆的平衡条件:
⑴杠杆的平衡条件是:
F1L1=F2L2,若F1L1>F2L2杠杆不平衡,会向F1方向转动;若F1L1<F2L2杠杆不平衡,会向F2方向转动。
⑵杠杆的平衡:
杠杆在力的作用下,静止不动或匀速转动,我们就说杠杆平衡了。
4.杠杆的应用:
⑴省力杠杆:
L1>L2,杠杆平衡时F1<F2,这样的杠杆省力,但要多移动距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离),例如撬棒、羊角锤、铡刀等。
⑵费力杠杆:
L1<L2,杠杆平衡时F1>F2,这种杠杆使用起来费力,但少移动距离。
如理发剪刀、缝纫机脚踏板、镊子等。
⑶等臂杠杆:
L1=L2,则F1=F2,使用它既不费力,也不省力,既不费距离,也不省距离,天平的实质即是一个等臂杠杆。
怎样判断一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆,其关键在于比较动力臂和阻力臂的大小。
五、其他机械
发明和使用机械,始终是伴随着人类社会发展的重要活动,各种各样的机械都集中了人类的智慧。
1.滑轮及滑轮组
⑴定滑轮:
使用时转轴位置不动的滑轮,其实质是一个等臂杠杆,特点:
虽不省力,但能改变力的方向。
⑵动滑轮:
转轴和重物一起移动的滑轮,其实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,特点:
省一半力,但不能改变力的方向。
教材引出定滑轮和动滑轮后,直接让学生探究它们的特点,只有要求,没有给出结论。
鲜明地突出了注重的是过程和方法。
⑶滑轮组:
使用滑轮组时,用几股绳子承担重物,加在绳端的拉力就是物重的几分之一。
⑷确定绳子股数的方法:
先确定哪个是动滑轮,哪个是定滑轮。
在动滑轮和定滑轮之间画一虚线,将它们隔离开来,只数绕在动滑轮上绳子的段数。
⑸组装滑轮组的原则是:
“奇动偶定”。
当绳子股数为奇数时,绳子固定端应栓在动滑轮的挂钩上即“奇动”,如不改变力的方向,则需要的动滑轮数=定滑轮数=(n-1)/2;若需改变力的方向,则再添加一定滑轮;当绳子股数为偶数时,绳子固定端应栓在定滑轮的挂钩上即“偶定”,如不改变力的方向,则需要的动滑轮数n/2,定滑轮比动滑轮少一个;若需改变力的方向,则动滑轮与定滑轮数应相等。
2.轮轴与斜面
⑴轮轴定义:
两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置。
半径大者为轮,半径小者叫轴。
⑵斜面是一种可以省力的简单机械,但费距离。
当你的力量不能直接把重物提到高处时,一个斜面就可解决问题,利用斜面提高重物,增加了重物移动的距离,根据使用机械时力和距离的关系,利用斜面可以省力斜面在生活中应用极多,例如图书馆入口处建造的一条供残疾人使用的轮椅通道;山区的公路盘旋曲折;桥梁引桥等都利用了斜面省力的原理。