Question

為制作彈簧測(cè)力計(jì)，某物理實(shí)驗(yàn)小組對(duì)彈簧的伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)時(shí)所記錄的數(shù)據(jù)．
表一：

甲彈簧受到的拉力/N	O	1	2	3	4	5	6
甲彈簧的長(zhǎng)度/cm	6．O	9．O	12.0	15．O	18．O	21．O	24．O

表二：

乙彈簧受到的拉力/N	O	1	2	3	4	S	6
乙彈簧的長(zhǎng)度/cm	6.0	7.5	9．O	1O.5	12.0	13.5	15．O

（1）分析表一和表二數(shù)據(jù)可知：
①在一定條件下，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與它所受的拉力成______；
②在拉力相同的情況下，甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度比乙彈簧______（選填“大“或“小”）．
（2）如圖所示的A、B兩彈簧測(cè)力汁分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線(xiàn)分布情況相同．則量程較大的是______（選填“A”或“B”下同）測(cè)力計(jì)，精度較高的是______測(cè)力計(jì)．
（3）經(jīng)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相同的情況下，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧的材料、粗細(xì)、原長(zhǎng)（彈簧不受外力時(shí)的長(zhǎng)度）等均有關(guān)系，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，證實(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧原長(zhǎng)有關(guān)______．

Answer 1

【答案】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(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是原長(zhǎng)，用彈簧的長(zhǎng)度減去彈簧的原長(zhǎng)即為彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，計(jì)算出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度分析它與所受拉力的關(guān)系；
②分別求出在拉力相同的情況下甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，再比較它們的大小關(guān)系；
（2）比較量程實(shí)質(zhì)是比較在彈簧的伸長(zhǎng)相同時(shí)彈簧所受拉力的關(guān)系，因此可根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時(shí)甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度大于乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，得出在彈簧的伸長(zhǎng)相同時(shí)，甲彈簧所受拉力小于乙彈簧所受拉力，從而得出結(jié)論；
同樣比較測(cè)力計(jì)的精度實(shí)質(zhì)是在彈簧的拉力相同時(shí)比較彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度大的測(cè)力計(jì)，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時(shí)可以刻得更小，精度更高；
（3）由題意可知：在拉力相同的情況下，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧的材料、粗細(xì)、原長(zhǎng)（彈簧不受外力時(shí)的長(zhǎng)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(zhǎng)的長(zhǎng)度還與彈簧所受的拉力有關(guān)，因此要證實(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧原長(zhǎng)有關(guān)時(shí)采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細(xì)、所受拉力相同，只改變彈簧的原長(zhǎng)．
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(zhǎng)的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)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(zhǎng)的長(zhǎng)度與它所受的拉力成正比；
②計(jì)算出甲乙彈簧在拉力相同時(shí)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度總大于乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度；
（2）根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時(shí)甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度大于乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，可得出在彈簧的伸長(zhǎng)相同時(shí)，甲彈簧所受拉力小于乙彈簧所受拉力，由題意知，A、B兩彈簧測(cè)力計(jì)分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線(xiàn)分布情況相同即兩彈簧的伸長(zhǎng)相同，則甲彈簧所受拉力小于乙彈簧所受拉力即甲彈簧測(cè)力計(jì)的量程小于乙，即量程較大的是B測(cè)力計(jì)；
同樣根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時(shí)甲彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度大于乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，在拉力相同時(shí)用甲彈簧做成的測(cè)力計(jì)，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時(shí)可以刻得更小，因此用甲彈簧做成的測(cè)力計(jì)精度更高，即精度較高的是A測(cè)力計(jì)；
（3）要證實(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細(xì)、所受拉力相同，只改變彈簧的原長(zhǎng)，要控制彈簧的材料、粗細(xì)相同可以取同一根彈簧來(lái)做實(shí)驗(yàn)，再將彈簧截成長(zhǎng)度不同的兩段，就可以改變彈簧的原長(zhǎng)，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(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系；
故本題答案為：
（1）①正比；②大；
（2）B；A；
（3）將一根彈簧截成長(zhǎng)度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度．
點(diǎn)評(píng)：本題即考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力又考查學(xué)生應(yīng)用獲取的信息解決問(wèn)題的能力，還考查學(xué)生利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力．