Question

14．為制作彈簧測力計，某物理實驗小組對彈簧的伸長與拉力的關(guān)系作了探究，下表是他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做實驗時所記錄的數(shù)據(jù)．

彈簧受到的拉力/N	0	1	2	3	4
甲彈簧的長度/cm	6	7	8	9	10
乙彈簧的長度/cm	6	8	10	12	14

（1）分析數(shù)據(jù)可知：
①在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成正比；
②甲彈簧受4N拉力時的長度跟乙彈簧受2N拉力的長度相同；
（2）如圖所受的A、B兩彈簧測力計分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同．若甲彈簧的刻度如圖A．
①由圖知A彈簧的量程是4N，B彈簧的量程應(yīng)是2N；
②B彈簧的分度值是0.1N．
（3）經(jīng)實驗探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細、原長（彈簧不受外力時的長度）等均有關(guān)系，現(xiàn)為探究在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，設(shè)計實驗如下：①將一根彈簧剪成長度不同（選填“相同”或“不同”）的兩段；②分別用大小相同（選填“相同”或“不同”）的力拉兩彈簧，然后比較彈簧伸長長度．

Answer 1

分析 （1）①分析表一和表二數(shù)據(jù)，彈簧受到的拉力為0時，彈簧的長度是原長，用彈簧的長度減去彈簧的原長即為彈簧伸長的長度，計算出彈簧伸長的長度分析它與所受拉力的關(guān)系；
②由表格得出拉力F=4N時甲彈簧的長度，找出相同長度的乙彈簧對應(yīng)的拉力；
（2）根據(jù)拉力F=4N時與甲彈簧伸長的長度相同時乙彈簧對應(yīng)的拉力即為B彈簧的量程；
根據(jù)量程和風格刻度線的格數(shù)求出分度值；
（3）由題意可知：在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細、原長（彈簧不受外力時的長度）等均有關(guān)系，并且由題中表一和表二數(shù)據(jù)可知，彈簧伸長的長度還與彈簧所受的拉力有關(guān)，因此要證實彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)時采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細、所受拉力相同，只改變彈簧的原長．

解答 解：（1）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出，不論是甲彈簧還是乙彈簧，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度越長，彈簧伸長的長度與彈簧受到的拉力之比是定值，即在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成正比；
②由表格可知：拉力F=4N時甲彈簧的長度10cm，長度為10cm的乙彈簧對應(yīng)的拉力為2N；
（2）拉力F=4N時甲彈簧伸長的長度△L=10cm-6cm=4cm，伸長的相同長度時乙彈簧長度為L_B=6cm+4cm=10cm，由表格可知：長度為10cm的乙彈簧對應(yīng)的拉力為2N；故B 彈簧的量程應(yīng)是2N；
由圖B 彈簧測力計可知：在0～2N之間共分20格，則分度值為$\frac{2N}{20}$=0.1N；
（3）要證實彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，設(shè)計實驗時要采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，要控制彈簧的材料、粗細相同可以取同一根彈簧來做實驗，再將彈簧截成長度不同的兩段，就可以改變彈簧的原長，并分別用大小相同的力拉兩根彈簧，就可以控制彈簧所受的拉力相同，最后比較彈簧伸長長度的關(guān)系；
故答案為：
（1）①正比；②2；（2）①2；②0.1；（3）①不同；②相同．

點評 本題即考查學生分析實驗數(shù)據(jù)的能力又考查學生應(yīng)用獲取的信息解決問題的能力，還考查學生利用控制變量法設(shè)計實驗的能力．