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用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长.某校课外兴趣小组决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关;
猜想2:可能与线材的长度有关;
猜想3:可能与线材的横截面积有关.
为验证上述猜想,他们应用物理学中学到的科学方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行实验,得到数据如下表:

请你通过分析上述实验数据后回答:
(1)利用第①组数据可研究猜想______,其结论是______;
(2)分析比较序号为①和④的两组数据可研究猜想______,其结论是______;
(3)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为______,试根据学过的物理知识再列出两例应用这种方法研究的问题:______;
(4)除以上所提出的三个猜想外,请你就线材的伸长的大小再提出一个猜想:______;
(5)现有一根用以上材料所制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8 cm2,设计要求它受到拉力后伸长不超过原长的,应用以上实验数据求最大拉力是多大?
【答案】分析:(1)线材受力以后的伸长量的大小可能与拉力、长度、横截面积、温度、材质有关.
(2)采用控制变量法探究伸长量的影响因素.
解答:解:(1)①伸长量与拉力的关系:实验1、2、3、4、5都能说明在相同的条件下,线材的伸长量与拉力成正比.
②长度与拉力的关系:实验1、2说明在相同的条件下,线材的伸长量与长度成正比.
③横截面积与拉力的关系:实验4、5说明在相同的条件下,线材的伸长量与横截面积成反比.
(2)以上方法都是利用控制变量法.利用控制变量法研究物理中经常出现:欧姆定律、焦耳定律、电阻的影响因素、压力作用效果的影响因素等,答案不唯一.
(3)在相同的条件下,线材的伸长量与长度成正比,线材的伸长量与横截面积成反比.
以实验5为例:线材的长度是1m,横截面积是0.20cm2,受力是1000N时,伸长量是0.04cm.现在材料相同的金属杆,线材的长度是4m,横截面积是0.8cm2,长度是原来的4倍,横截面积是原来的4,因为线材的伸长量与长度成正比,线材的伸长量与横截面积成反比,所以线材的长度是4m,横截面积是0.8cm2,受力是1000N时,伸长量还是0.04cm,当伸长量受力不超过原长的,原长4m的是0.4cm,根据横截面积和长度一定的情况下,线材的伸长量与拉力成正比,所以受力是10000N.
故答案为:(1)1;在横截面积和长度一定的情况下,线材的伸长量与拉力成正比;
(2)3;在拉力和长度一定的情况下,线材的伸长量与横截面积成反比;
(3)控制变量;法欧姆定律、焦耳定律等;
(4)线材的伸长量可能与材料有关;
(5)104N.
点评:线材的伸长量受很多因素的影响,一定采用控制变量法研究其中一个量与伸长量的关系.
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科目:初中物理 来源: 题型:

用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长.某校课外兴趣小组决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关;
猜想2:可能与线材的长度有关;
猜想3:可能与线材的横截面积有关.
为验证上述猜想,他们应用物理学中学到的科学方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行实验,得到数据如下表:
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请你通过分析上述实验数据后回答:
(1)利用第①组数据可研究猜想
 
,其结论是
 

(2)分析比较序号为①和④的两组数据可研究猜想
 
,其结论是
 

(3)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
 
,试根据学过的物理知识再列出两例应用这种方法研究的问题:
 

(4)除以上所提出的三个猜想外,请你就线材的伸长的大小再提出一个猜想:
 

(5)现有一根用以上材料所制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8 cm2,设计要求它受到拉力后伸长不超过原长的
11000
,应用以上实验数据求最大拉力是多大?

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科目:初中物理 来源: 题型:

用金属制成的线材(如钢丝,钢筋)受到拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内,它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律,这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础,现在有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.4cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过0.4cm,由于这拉力很大,杆又很长,直接测试有困难,所以选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
长度 伸长
拉力
 横截面积
500N 1000N 2000N
1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.16cm
2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.32cm
1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.08cm
(1)上面的测试表明这种材料的金属杆受拉力作用后,其增长的长度还与
 
 
有关:
(2)根据设计要求这根长为4m的金属杆所能承受的最大拉力为
 
N.

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用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长.现在有一根用新材料制成的金属杆,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/500,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测量有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
长度 拉力
伸长
截面积
250N 500N 750N 1000N
1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.12cm 0.16cm
2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.24cm 0.32cm
1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.06cm 0.08cm
(1)对样品进行测试时,采用如图装置,这样设计主要应用了
D
D

A.模型法        B.类比法
C.分类法        D.放大法
(2)根据测试结果,写出样品的伸长x(m)与材料的长度l(m)、截面积S(m2)及拉力F(N)的函数关系式
x=8×10-12
Fl
S
x=8×10-12
Fl
S

(3)上述金属细杆承受的最大拉力为
20000
20000
N.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长,某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关
猜想2:可能与线材的长度有关
猜想3:可能与线材的横截面积有关
为验证上述猜想,它们应用物理课中学到的方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行上述实验,得到数据如下表:
实验
序号
长度L/m 拉力F/N
伸长x/cm
横截面积S/CM2
250 500 750 1000
1 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
2 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
3 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
4 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
5 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
请你分析上述实验数据后回答:
(1)利用第②组数据可研究猜想
1
1
,其结论是
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比

(2)分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
3
3
,此时控制不变的物理量是
材料、线材的长度、拉力大小
材料、线材的长度、拉力大小

(3)要研究另一个猜想可分析比较
1、2或1、3、或2、3
1、2或1、3、或2、3
的两组数据.
(4)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
控制变量法
控制变量法
,试根据学过的物理知识在列举一例,应用这种方法研究的问题:
探究影响摩擦力因素实验
探究影响摩擦力因素实验

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