八年级物理弹簧测力计实验题库

弹簧测力计实验是八年级物理“力与运动”模块的核心实验，涵盖力的测量原理（弹性限度内弹簧伸长量与拉力成正比）、工具使用（量程、分度值、调零）、力的应用（重力、摩擦力、浮力测量）及实验设计与误差分析等考点。以下题库从基础到拓展分层设计，助力学生系统掌握实验核心逻辑。一、弹簧测力计的使用与读数（基础操作类）例题1：刻度盘解读与读数某弹簧测力计刻度盘最大刻度为5N，每大格分5小格。则：量程为______；分度值为______；若指针指在“2N”后第3小格，拉力为______N。解析：量程是测量范围，由最大刻度得`0~5N`；分度值为每小格代表的力，`1大格=1N`，分5小格，故`1N÷5=0.2N`；指针位置：`2N+3×0.2N=2.6N`。例题2：调零与误差分析使用弹簧测力计前应先______。若指针未对准零刻度线（在零刻度线下方），直接测物体重力时，测量值会比真实值______（“大”或“小”）。解析：使用前需调零（让指针指零刻度）。若指针在零刻度下方，未挂物体时测力计已有示数，测量时会“叠加”初始示数，故测量值偏大。二、探究弹簧的伸长量与拉力的关系（原理探究类）例题3：实验数据与规律分析某同学用弹簧测力计挂钩码探究“弹簧伸长量与拉力的关系”，数据如下：钩码个数（个）012345----------------------------------弹簧长度（cm）5.06.07.08.09.512.0（1）分析1~3次数据，结论：弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成______；（2）第4、5次数据偏离直线的原因是______。解析：（1）1~3次中，钩码数每增1，弹簧伸长`1.0cm`（如`6.0-5.0=1.0cm`），拉力与伸长量比值恒定，故成正比；（2）第4、5次弹簧长度远超“均匀伸长”规律，说明拉力超过弹性限度，弹簧发生塑性形变，伸长量与拉力不再成正比。三、力的测量应用（重力、摩擦力、浮力）例题4：测量物体重力的步骤测量物体重力时：①弹簧测力计应______放置，调零；②挂钩挂住物体，待物体______时，读出示数（即重力）。解析：重力竖直向下，故测力计需竖直放置；物体静止时，拉力与重力平衡，示数等于重力。例题5：滑动摩擦力的测量逻辑测滑动摩擦力时，物体应做______运动，此时拉力与摩擦力是______力（大小相等）。若拉动速度不均匀，对测量结果______（“有”或“无”）影响？解析：物体匀速直线运动时，拉力与摩擦力为平衡力（大小相等）。滑动摩擦力与速度无关，但速度不均匀时，物体非匀速，拉力≠摩擦力，故测量结果有误差（需匀速拉动以保证二力平衡）。例题6：称重法测浮力的原理与应用称重法测浮力：物体在空气中重力为`G`，浸入液体后测力计示数为`F_示`，则浮力`F_浮=______`。若物体部分浸入液体，浮力会______（“变大”“变小”或“不变”），原因是______。解析：`F_浮=G-F_示`（称重法核心公式）。部分浸入时，排开液体体积`V_排`增大（浸入更多），由阿基米德原理`F_浮=ρ_液gV_排`，`ρ_液、g`不变，`V_排`变大，故浮力变大。四、实验误差分析与改进（拓展提升类）例题7：弹簧塑性形变的影响弹簧测力计的弹簧因长期使用被拉长（无法恢复原长），用它测力时，测量值会比真实值______（“大”或“小”）。解析：弹簧被拉长后（塑性形变），劲度系数`k`变小（弹簧变软）。挂相同力时，伸长量`ΔL=F/k`因`k`减小而变大，但测力计刻度仍按原`k`标注，故读数（伸长量对应的力）偏大。例题8：钩码磨损的实验误差实验中钩码有磨损，探究“弹簧伸长与拉力的关系”时，数据会如何变化？如何改进？解析：钩码磨损后，实际重力（拉力）比标称值小，弹簧伸长量也会偏小，导致“拉力-伸长量”关系的测量值偏离真实规律。改进：换用未磨损的钩码，或用弹簧测力计直接测钩码实际重力（代替标称值）。五、综合实验设计（创新应用类）例题9：测小石块密度的实验设计用弹簧测力计、烧杯、水、细线和小石块，设计实验测密度。要求：步骤、表格、公式推导。实验步骤：1.测小石块重力`G`，质量`m=______`；2.石块浸入水中（不触杯），读测力计示数`F_示`，浮力`F_浮=______`；3.由阿基米德原理，石块体积`V=V_排=______`；4.密度`ρ=______`。数据表格：石块重力`G`（N）水中示数`F_示`（N）浮力`F_浮`（N）体积`V`（m³）密度`ρ`（kg/m³）-----------------------------------------------------------------------------------------解析：1.`m=G/g`（重力公式变形）；2.`F_浮=G-F_示`（称重法）；3.`V_排=F_浮/(ρ_水g)`（阿基米德原理），石块浸没故`V=V_排`；4.`ρ=m/V=(G/g)÷(F_浮/(ρ_水g))=Gρ_水/F_浮`（约去`g`）。例题10：滑轮组机械效率的实验设计设计实验探究“滑轮组机械效率与物重的关系”，需用弹簧测力计测______，控制______不变（写1个），改变______。解析：机械效率`η=W_有/W_总=Gh/Fs`，故需测物体重力`G`和拉力`F`。控制变量：滑轮组绕法（或动滑轮重力、接触面粗糙程度）不变，改变物重（钩码个数），记录多组`G、F、h、s`，分析`η`与物重的关系。总结与学习建议弹簧测力计实验的核心是“原理（弹性限度内正比）+工具使用（量程、分度值、调零）+力的应用（平衡态测力）+误差分析（系统/偶然误差）+