试题

题目:
为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系,小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进行实验.已知弹簧A、C由同种金属丝绕制而成,弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成.A、B原来的长度均为L0,C、D原来的长度均为L0′,且A、B、C、D的横截面均相同;他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各自增加了△L1、△L2、△L3和△L4,如图(a)、(b)、(c)、(d)所示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
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①分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件,可得出的结论是:不同材料制成的弹簧,
原来的长度
原来的长度
横截面积
横截面积
相同,在同样大小外力作用下,伸长的长度
不同
不同

②分析比较图(a)和(c)或(b)和(d)中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件,可得出的结论是:
材料、横截面积相同的弹簧,原长不同,在相同外力作用下,伸长长度不同
材料、横截面积相同的弹簧,原长不同,在相同外力作用下,伸长长度不同

答案
原来的长度

横截面积

不同

材料、横截面积相同的弹簧,原长不同,在相同外力作用下,伸长长度不同

解:①(a)和(b)或(c)和(d)它们的原长都是L0,即原长相同,它们的横截面积也相同,测力计读数都是6N,即两弹簧受的拉力相同,两次实验用的弹簧A、B是用不种金属丝制成的,即材料不同,这样控制了弹簧原长、材料横截面积、所受拉力这三个因素相同,材料这一因素不同,我们看到△L2大于△L1,即弹簧伸长的长度不同;
②(a)和(c)或(b)和(d)两次实验用的弹簧A、C用同种金属丝制成,即所用的材料是相同的,它们的横截面积也相同,测力计读数都是6N,即两弹簧受的拉力相同,两根弹簧的原长是分别是L0和L0′,即原长不同,这样控制不变的因素是材料、横截面积、拉力,变化的因素是原长,我们看到△L3大于△L1,即弹簧伸长的长度不同;
故答案为:①原来长度;横截面积;不同;
②材料、横截面积相同的弹簧,原长不同,在相同外力作用下,伸长长度不同.
考点梳理
控制变量法与探究性实验方案.
本题考查利用控制变量的思想设计、分析实验,被研究问题是弹簧受的拉力,影响因素是弹簧的材料、原来长度、横截面积、拉力.
本题不要受已有知识点干扰:弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成正比.
这里考查的控制变量法的思想,通过题意找出被研问题,影响该问题的因素,在设计实验、描述结述时,要注意说清控制什么因素一定的思想,这是控制变量法的关键所在.
探究型实验综合题.
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