Question

小张同学做了一个实验，来验证力的三要素对力的作用效果的影响，如图，F₁=F₃=F₄＞F₂，拉住一根锯条，使其发生图中（a）、（b）、（c）、（d）四种形变．

（1）能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是________图和________图．
（2）能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是________图和________图．
（3）能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是________图和________图．
（4）在上述（a）与（c）图中，控制________和________相同，研究________与________之间的关系，这种研究问题的方法，在物理学上叫做________法．

Answer 1

解：（1）能说明力的作用效果跟力的大小有关的图a和b，因为这两个实验中，力的方向和作用点相同，只有力的大小不同；
（2）能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是a和c；因为这两个实验中，力的大小和作用点相同，只有力的方向不同；
（3）能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是a和d；因为这两个实验中，力的大小和方向相同，只有力的作用点不同；
（4）在（a）与（c）图中，控制力的大小和作用点相同，研究力的效果与力的方向之间的关系；物理上将此方法称为控制变量法；
故答案为：（1）a；b；（2）a；c；（3）a；d；（4）大小、作用点、力的效果、方向、控制变量．
分析：力的三要素有：力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果；
要探究力的作用效果跟力的大小有关，就应该控制力的作用点、方向相同，而力的大小不同；
要探究力的作用效果跟力的方向有关，就应该控制力的作用点、大小相同，而力的方向不同．
在物理上，这种研究方法叫控制变量法．
点评：力的大小、方向、作用点，都影响力的作用效果，物理上将它们称为力的三要素；对于控制变量法在物理上的应用也要有清晰的认识．