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和测力计进行实验．已知弹簧A、B是由不同材料的金属丝绕制而成，弹簧A、B原长均为L0，且弹簧A、B的粗细相同；他将弹簧A、B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，如图（a）、（b）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）的 测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可推出：在弹簧的原长与粗细相同，以及大小相同的外力作用下弹簧长度的增加量与    有关．
（2）参考上述实验，请简单设计一个探究弹簧伸长的长度与弹簧原长有关的实验：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据实验所控制的变量，分析实验现象，然后测出实验结论．
（2）探究弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系应控制弹簧的材料、金属丝的粗细、弹簧的横截面积相同而弹簧的原长不同，用相等的力拉弹簧，探究弹簧的伸长与弹簧长度的关系．
解答：解：（1）（a）和（b）它们的原长都是L，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，这表明：弹簧长度的增加量与弹簧的材料有关．
（2）要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系，设计实验时要采用控制变量法，需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同，只改变弹簧的原长，要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验，再将弹簧截成长度不同的两段，就可以改变弹簧的原长，并分别用大小相同的力拉两根弹簧，就可以控制弹簧所受的拉力相同，最后比较弹簧伸长长度的关系．
故答案为：（1）弹簧的材料；（2）控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同，只改变弹簧的原长，比较弹簧伸长与弹簧长度的关系．
点评：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．