Question

3．小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比．为了验证猜想，小明决定进行实验．

（1）要完成实验，除了需要图甲中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是刻度尺．进行实验后小明记录数据如表，表中数据明显错误的是第4次实验．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
拉力（钩码总重）F/N	O	1	2	3	4	5	6
弹簧伸长量△L/cm	O	0.40	0.80	1.70	1.60	2.00	2.40

（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线．
（3）由图象可验证小明的猜想是正确的（填“正确”或“错误”）．
（4）小亮用另一根弹簧做了同样的实验，他将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图丙所示．由图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加0.5cm；该图线不过原点的原因是弹簧自身有重力．

Answer 1

分析 （1）①要探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系，因此需要测量弹簧的伸长量和拉力，据此确定实验器材；
②在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，伸长量越大．
（2）图象中横坐标表示弹簧受到的拉力，纵坐标表示弹簧的伸长量，利用描点法画出图象．
（3）根据图象得出相应的结论，从而判断小明的猜想是否正确．
（4）根据弹簧测力计的原理来分析，即：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长．

解答 解：（1）①钩码的重力已知，因此不需要测量，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4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4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）由图象可以得出的结论是：弹簧的伸长量与它受到拉力成正比，因此小明的猜想是正确的．
（4）观察丙图可知，弹簧未挂重物时的长度为1.5cm；
当伸长2cm-1.5cm=0.5cm时，拉力为1N；
当伸长2.5cm-2cm=0.5cm时，拉力为2N-1N=1N；
所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加0.5cm；
由图象可知，该图线不过原点，当弹簧被竖直悬挂自然下垂时，由于弹簧自身受重力而伸长．
故答案为：（1）刻度尺；4；（2）见上图；（3）正确；（4）0.5；弹簧自身有重力．

点评 本题考查了探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系，掌握弹簧测力计的使用及读数方法、知道物体在平衡状态下受平衡力作用是正确解题的关键．