Question

13．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．如表是他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做
實(shí)驗(yàn)時(shí)所記錄的數(shù)據(jù)．
（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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的長(zhǎng)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(zhǎng)的長(zhǎng)度比乙彈簧大（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，刻度線分布情況相同．則量程較大的是B（選填“A”或“B”下同）測(cè)力計(jì)，精度較高的是A測(cè)力計(jì)．
（3）某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中可以用彈簧測(cè)力計(jì)代替鉤碼．他的做法是：用彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤勾住彈簧下端向下拉來(lái)改變力的大小，力的數(shù)值由彈簧測(cè)力計(jì)讀出．你認(rèn)為用彈簧測(cè)力計(jì)好，還是用鉤碼更好一些？答：鉤碼；理由是：彈簧測(cè)力計(jì)不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長(zhǎng)量也不易測(cè)量準(zhǔn)確（彈簧測(cè)力計(jì)有自重，向下拉時(shí)，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準(zhǔn)確）．
（4）經(jīng)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相通的情況下，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)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，比較其伸長(zhǎng)的長(zhǎng)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(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(zhǎng)的長(zhǎng)度和乙彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度的關(guān)系；
（2）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）分析鉤碼的重力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力優(yōu)缺點(diǎn)，得出結(jié)論．
（4）探究彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系應(yīng)控制彈簧的材料、金屬絲的粗細(xì)、彈簧的橫截面積相同而彈簧的原長(zhǎng)不同，用相等的力拉彈簧，探究彈簧的伸長(zhǎng)與彈簧長(zhǎng)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(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(zhǎng)的長(zhǎng)度大于乙彈簧伸長(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，刻度線分布情況相同即兩彈簧的伸長(zhǎng)相同，則甲彈簧所受拉力大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）據(jù)題意可知，用彈簧測(cè)力計(jì)不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長(zhǎng)量也不易測(cè)量準(zhǔn)確  （彈簧測(cè)力計(jì)有自重，向下拉時(shí)，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準(zhǔn)確），所以還是用鉤碼好；
（4）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．
故答案為：
（1）正比；大；
（2）B；A；
（3）鉤碼；彈簧測(cè)力計(jì)不易控制力的大小和方向，彈簧的伸長(zhǎng)量也不易測(cè)量準(zhǔn)確  （彈簧測(cè)力計(jì)有自重，向下拉時(shí)，讀數(shù)偏大，結(jié)果不準(zhǔn)確）；
（4）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，比較其伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度．

點(diǎn)評(píng) 這里考查的控制變量法的思想，通過(guò)題意找出被研究的問(wèn)題，影響該問(wèn)題的因素，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、描述結(jié)述時(shí)，要注意說(shuō)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．