【跨学科实践】自制测力计
物理学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习. 项目任务是自制测力计并用于测量力的大小. 提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙.

在老师的指导下小组同学制订了评价量规,下表为部分评价指标.

(1)分析图乙中弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系,请判断选择材料时,弹簧和橡皮筋两种材料中,更合适.
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为N.
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好. 用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到刻度位置,方可进行测量.
(4)实测时,挂上0.1 N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计,原因是在同为2 N的拉力下,a弹簧的伸长量最,变化最明显,精确度最. 重新制作的测力计确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为N.
参考答案:(1)弹簧 (2)0.2 (3)0 (4)大 高 1
物理学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习. 项目任务是自制测力计并用于测量力的大小. 提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙.
在老师的指导下小组同学制订了评价量规,下表为部分评价指标.
(1)分析图乙中弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系,请判断选择材料时,弹簧和橡皮筋两种材料中,更合适.
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为N.
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好. 用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,调整指针到刻度位置,方可进行测量.
(4)实测时,挂上0.1 N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计,原因是在同为2 N的拉力下,a弹簧的伸长量最,变化最明显,精确度最. 重新制作的测力计确定“0”和“2 N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”开始的第11条刻度线,则两个鸡蛋的重力为N.
参考答案:(1)弹簧 (2)0.2 (3)0 (4)大 高 1
答案
解:
(1) 在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,橡皮筋的伸长量与拉力不成正比,因此弹簧更适合制作测力计。
答案:弹簧
(2) 0~2N的刻度区间分为10等份,该测力计的最小刻度为 $\frac{2\ \mathrm{N}}{10}=0.2\ \mathrm{N}$。
答案:0.2
(3) 测量前需要对测力计调零,水平放置弹簧自由状态下,调整指针到0刻度位置。
答案:0
(4) 由图乙可知,拉力为2N时,a弹簧的伸长量最大,形变变化最明显,制作的测力计精确度最高;
0~2N的刻度区间分为20等份,每一等份代表的力为 $\frac{2\ \mathrm{N}}{20}=0.1\ \mathrm{N}$,从0开始的第11条刻度线对应10个分度,因此两个鸡蛋的重力为 $10×0.1\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$。
答案依次为:大;高;1
(1) 在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,橡皮筋的伸长量与拉力不成正比,因此弹簧更适合制作测力计。
答案:弹簧
(2) 0~2N的刻度区间分为10等份,该测力计的最小刻度为 $\frac{2\ \mathrm{N}}{10}=0.2\ \mathrm{N}$。
答案:0.2
(3) 测量前需要对测力计调零,水平放置弹簧自由状态下,调整指针到0刻度位置。
答案:0
(4) 由图乙可知,拉力为2N时,a弹簧的伸长量最大,形变变化最明显,制作的测力计精确度最高;
0~2N的刻度区间分为20等份,每一等份代表的力为 $\frac{2\ \mathrm{N}}{20}=0.1\ \mathrm{N}$,从0开始的第11条刻度线对应10个分度,因此两个鸡蛋的重力为 $10×0.1\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$。
答案依次为:大;高;1
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