Question

為了研究受到拉力時(shí)彈簧長(zhǎng)度的增加量與彈簧自身因素的關(guān)系，小華同學(xué)選用彈簧A、B、C、D和測(cè)力計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．已知彈簧A、C由同種金屬絲繞制而成，彈簧B、D由另一種金屬絲繞制而成．A、B原來的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)₀，C、D原來的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)₀′，且A、B、C、D的橫截面均相同；他將彈簧A、B、C、D的左端固定，并分別用水平向右的力通過測(cè)力計(jì)拉伸彈簧，它們的長(zhǎng)度各自增加了△L₁、△L₂、△L₃和△L₄，如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示．請(qǐng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出初步結(jié)論．

①分析比較圖（a）和（b）或（c）和（d）中的測(cè)力計(jì)示數(shù)、彈簧長(zhǎng)度的增加量以及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：不同材料制成的彈簧，

原來的長(zhǎng)度

與

橫截面積

相同，在同樣大小外力作用下，伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度

不同

；
②分析比較圖（a）和（c）或（b）和（d）中的測(cè)力計(jì)示數(shù)、彈簧長(zhǎng)度的增加量以及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：

材料、橫截面積相同的彈簧，原長(zhǎng)不同，在相同外力作用下，伸長(zhǎng)長(zhǎng)度不同

．

Answer 1

分析：本題考查利用控制變量的思想設(shè)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)，被研究問題是彈簧受的拉力，影響因素是彈簧的材料、原來長(zhǎng)度、橫截面積、拉力．

解答：解：①（a）和（b）或（c）和（d）它們的原長(zhǎng)都是L₀，即原長(zhǎng)相同，它們的橫截面積也相同，測(cè)力計(jì)讀數(shù)都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩次實(shí)驗(yàn)用的彈簧A、B是用不種金屬絲制成的，即材料不同，這樣控制了彈簧原長(zhǎng)、材料橫截面積、所受拉力這三個(gè)因素相同，材料這一因素不同，我們看到△L₂大于△L₁，即彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不同；
②（a）和（c）或（b）和（d）兩次實(shí)驗(yàn)用的彈簧A、C用同種金屬絲制成，即所用的材料是相同的，它們的橫截面積也相同，測(cè)力計(jì)讀數(shù)都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩根彈簧的原長(zhǎng)是分別是L₀和L₀′，即原長(zhǎng)不同，這樣控制不變的因素是材料、橫截面積、拉力，變化的因素是原長(zhǎng)，我們看到△L₃大于△L₁，即彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不同；
故答案為：①原來長(zhǎng)度；橫截面積；不同；
②材料、橫截面積相同的彈簧，原長(zhǎng)不同，在相同外力作用下，伸長(zhǎng)長(zhǎng)度不同．

點(diǎn)評(píng)：本題不要受已有知識(shí)點(diǎn)干擾：彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈性限度內(nèi)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與所受拉力成正比．
這里考查的控制變量法的思想，通過題意找出被研問題，影響該問題的因素，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、描述結(jié)述時(shí)，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．