Question

19．在“制作一个橡皮筋测力计”的活动中，小军提出了一个问题：“在一定的弹性范围内橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系？小明和小丽经过思考后的猜想如下（图1）．究竟是谁的猜想正确呢？他们决定一起通过实验来验证自己的猜想．
（1）要完成实验，除了需要一条橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还必需的一种器材是刻度尺．
（2）小明和小丽的实验记录数据如表：

1	拉力（钩码总重）F/N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
2	橡皮筋的总长度L/cm	4.5	5.1	5.7	6.3	6.9	7.5
3	橡皮筋伸长的长度△L/cm	0	0.6	1.2		2.4	3.0

①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L₀=4.5cm；
②请将表格中第3行的数据补充完整；
③请在图2方格纸作出关于F与△L图象

④要知道小丽的猜想是否正确，则应对表格中的哪两行数据进行分析比较？答：应对1、2（选填序号）两行数据进行比较；
⑤分析表格中的数据，你认为小明猜想是正确的．
请简要写出你的判断依据：当拉力F增大到原来n倍时，橡皮筋伸长的长度△L也增大为原来的n倍．
⑥把小明和小丽实验时所用的橡皮筋做成测力计，根据实验数据，则它的量程为2.5N．

Answer 1

分析 （1）选择工具要从实验的目的出发，这里还有一个重要的量要测量，那就是长度；
（2）没挂钩码时的长度，就是数据中最前一列的橡皮筋长度；表格中的数据应根据1、3行的比值规律来分析得出；比较橡皮筋总长度与拉力的关系应比较1、2；比较橡皮筋伸长的长度与拉力的关系应比较1、3行，看每次测量数据的比值是否相同便可判断出谁的猜想是正确的．
（3）用描点法在坐标系中描出各点，然后用直线或平滑的曲线将各点连接起来即可；
（4）从表中数据找出拉力最大为多少时，伸长仍和拉力成正比，就是测力计的量程；

解答 解：（1）实验中还需要刻度长度的工具，即刻度尺；
（2）①没有挂钩码时，橡皮筋的长度可从表格第1列数据读出，即4.5cm；
②根据观察第1行与第3行数据的变化规律可得出，第3行中空缺数据为1.8cm；
③在坐标系中找的对应点，然后用直线或平滑曲线连接起来，如图所示：

④小丽的猜想是“橡皮筋总长度与所受拉力成正比”，因此应比较第1、2行数据；
⑤分析1、3两行数据，橡皮筋伸长的长度与所受的拉力的比值是定值，因此小明的猜想是正确的．依据是：当拉力F增大为原来的n倍时，橡皮筋伸长的长度△L也增大为原来的n倍．
⑥由表格数据可知，拉力不超过2.5N时，弹簧伸长的长度和拉力成正比，故做成的测力计最大可以测量值为2.5N．
故答案为：（1）刻度尺；（2）①4.5；②1.8；③见上图；④1、2；⑤小明；橡皮筋伸长的长度△L也增大为原来的n倍；⑥2.5N．

点评 这一实验中，通过共同的实验过程与数据，分别验证了两种不同的猜想，一种正确，一种错误，值得我们学习和掌握，尤其在选择实验器材、设计实验步骤、以及分析实验结果中，包含了我们应该掌握的多种实验能力．