“弹簧测力计”易错题剖析赵传海(山东省新泰市刘杜一中 271216)
弹簧测力计是力学中的一个基本工具,许多同学因为其结构简单、易操作而不加以重视,从而导致实际使用过程中经常出错。
例1 两手各用5N的力拉一弹簧测力计,当弹簧测力计静止时,设其示数为F1,弹簧所受合力为F2,则( )。
A.F1=5N,F2=10N B.F1=F2=10N C.F1=5N,F2=0N D.F1=10N,F2=0N
错解展示:在实际解题过程中,最容易出现的错解是选择D,也有同学随便选择其他选项。 错因剖析:弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。当两手各用5N的力对拉弹簧测力计时,多数同学往往会误认为弹簧会向两端各伸长相当于5N拉力的长度,故得出其示数为10N;还有同学误认为弹簧两边的拉力互相抵消,使弹簧测力计的示数为零。实际上,此时弹簧的伸长量仍然应该是5N拉力的伸长量。
弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的,静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态,受到的就一定是平衡力。当你的拉力达到5N的时候,根据力的作用是相互的,墙对弹簧测力计的拉力也是5N。
本题最为关键的是要注意,用弹簧测力计测重力或拉力时,实际上都是都是在向两边拉弹簧。只不过通常是将其一端固定,其实固定端仍然对弹簧有拉力,而弹簧测力计测的是其一端的拉力(测物体的重力实际也就是测重物对弹簧的拉力)。至于弹簧受到的合力,这里要注意求合力不等于求和。同一直线上的两个力,当它们的方向相同时,合力等于这两个力的大小之和;当它们的方向相反时,合力等于这两个力的大小之差。本题中弹簧受到的一对拉力大小相等、方向相反、并且在同一直线上,它们是一对平衡力,故其合力为零。 正确答案:选C。
例2 将一物体挂在弹簧测力计的提环上,手拉挂钩时,弹簧测力计的示数为10N,则该物体的重力( )。A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法确定 错解展示:许多同学容易错选为C。 10N=弹簧测力计的重力+被测物体的重力 错因剖析:当弹簧测力计不挂重物,而是手提其挂钩时,弹簧也会在弹簧测力计自身重力作用下伸长,使得弹簧测力计有一定的示数,这个示数即是弹簧测力计的重力,明确这一点是正确解答本题的关键。所以,在弹簧测力计的提环上挂上重物后,其示数应等于被测物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和,因此被测物体的重力小于弹簧测力计的示数。
正确答案:选B。
例3 如图所示的装置,甲物体重力为5N,乙物体重力为3N,保持静止状态。不计弹簧测力计自身的重力,则甲物体受到的合力和弹簧测力计的读数分别是( )。 A.0N,3N B.0N,5N C.2N,5N D.2N,3N 错解展示:多数同学容易选择B或D。
错因剖析:选项B,虽然判断出甲静止,合力为零,但错误地认为甲只受重力和拉力作用才保持静止,忽略了地面对甲的支持力,得出拉力即弹簧测力计的示数等于甲的重力5N。选项D则是错误地认为甲受到的合力为
F合=G甲-F拉=5N-3N=2N,虽然对弹簧测力计示数的判断是正确的,但没有从甲静止的状态得到合力为零的结论,同样是因为忽略了地面对甲的支持力。正确地思路应该是:甲、乙保持静止状态,乙受到的重力为3N,则乙对弹簧测力计的拉力也为3N,因为力的作用是相互的,所以弹簧测力计的读数为3N,甲受弹簧测力计的拉力也为3N,而甲静止,所受合力必然为零。正确答案:选A。
乙 甲 主要结构:弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环(可忽略不计)。 工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长。 例2 将一物体挂在弹簧测力计的提环上,手拉挂钩时,弹簧测力计的示数为10N,则该物体的重力( )。A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法确定 错解展示:许多同学容易错选为C。 10N=弹簧测力计的重力+被测物体的重力 错因剖析:当弹簧测力计不挂重物,而是手提其挂钩时,弹簧也会在弹簧测力计自身重力作用下伸长,使得弹簧测力计有一定的示数,这个示数即是弹簧测力计的重力,明确这一点是正确解答本题的关键。所以,在弹簧测力计的提环上挂上重物后,其示数应等于被测物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和,因此被测物体的重力小于弹簧测力计的示数。
正确答案:选B。
布朗运动实质上是小颗粒动运动,是受液体分子的撞击而不平衡和无规则运动,是物体运动,反映了水分子的运动。
摩擦起电说明有电子的存在,电子的发现说明原子有内部结构。
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