Question

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．

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

与

横截面积

相同，在同样大小外力作用下，伸长的长度

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

．

Answer 1

分析：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．

解答：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．

点评：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．