Question

13．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．如表是他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做
實驗時所記錄的數(shù)據(jù)．
（1）分析表一和表二數(shù)據(jù)可知：
表一

甲彈簧受到的拉力/N	0	1	2	3	4	5	6
甲彈簧的長度/cm	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0	21.0	24.0

表二

乙彈簧受到的拉力/N	0	1	2	3	4	5	6
乙彈簧的長度/cm	6.0	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5	15.0

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在拉力相同的情況下，甲彈簧伸長的長度比乙彈簧大（選填“大“或“小”）．
（2）如圖所示的A、B兩彈簧測力汁分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同．則量程較大的是B（選填“A”或“B”下同）測力計，精度較高的是A測力計．
（3）某同學(xué)認為實驗中可以用彈簧測力計代替鉤碼．他的做法是：用彈簧測力計掛鉤勾住彈簧下端向下拉來改變力的大小，力的數(shù)值由彈簧測力計讀出．你認為用彈簧測力計好，還是用鉤碼更好一些？答：鉤碼；理由是：彈簧測力計不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長量也不易測量準確（彈簧測力計有自重，向下拉時，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準確）．
（4）經(jīng)實驗探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相通的情況下，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，請設(shè)計一個簡單實驗，證實彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)將一根彈簧截成長度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較其伸長的長度．

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根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在拉力相同的情況下甲彈簧伸長的長度和乙彈簧伸長的長度的關(guān)系；
（2）同樣比較測力計的精度實質(zhì)是在彈簧的拉力相同時比較彈簧伸長的長度，彈簧伸長的長度大的測力計，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時可以刻得更小，精度更高；
（3）分析鉤碼的重力和彈簧測力計的拉力優(yōu)缺點，得出結(jié)論．
（4）探究彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系應(yīng)控制彈簧的材料、金屬絲的粗細、彈簧的橫截面積相同而彈簧的原長不同，用相等的力拉彈簧，探究彈簧的伸長與彈簧長度的關(guān)系．

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根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在拉力相同的情況下甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度；
（2）根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度，可得出在彈簧的伸長相同時，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即兩彈簧的伸長相同，則甲彈簧所受拉力大于乙彈簧所受拉力即甲彈簧測力計的量程小于乙，即量程較大的是B測力計；
同樣根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度，在拉力相同時用甲彈簧做成的測力計，示數(shù)間的間距較大，刻度時可以刻得更小，因此用甲彈簧做成的測力計精度更高，即精度較高的是A測力計．
（3）據(jù)題意可知，用彈簧測力計不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長量也不易測量準確  （彈簧測力計有自重，向下拉時，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準確），所以還是用鉤碼好；
（4）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）正比；大；
（2）B；A；
（3）鉤碼；彈簧測力計不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長量也不易測量準確  （彈簧測力計有自重，向下拉時，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準確）；
（4）將一根彈簧截成長度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較其伸長的長度．

點評 這里考查的控制變量法的思想，通過題意找出被研究的問題，影響該問題的因素，在設(shè)計實驗、描述結(jié)述時，要注意說清控制什么因素一定的思想，這是控制變量法的關(guān)鍵所在．