Question

3．為制作彈簧測力計(jì)，某物理實(shí)驗(yàn)小組對彈簧的伸長與拉力的關(guān)系作了探究．如表是
他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做實(shí)驗(yàn)時所記錄的數(shù)據(jù)．
表一

甲彈簧受到的拉力/N	0	l	2	3	4	5	6
甲彈簧的長度/cm	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0	21.0	24.0

表二

乙彈簧受到的拉力/N	0	l	2	3	4	5	6
乙彈簧的長度/cm	6.0	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5	15.0

（1）分析表一和表二數(shù)據(jù)可知：①在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成正比；
②在拉力相同的情況下，甲彈簧伸長的長度比乙彈簧大（選壤“大“或“小”）．
（2）如圖所示的A、B兩彈簧測力汁分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同．則量程較大的是B（選填“A”或“B”下同）測力計(jì)，精度較高的是A測力計(jì)．
（3）經(jīng)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相通的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細(xì)、原長（彈簧不受外力時的長度）等均有關(guān)系，請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡單實(shí)驗(yàn)，證實(shí)彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)將一根彈簧剪成長度不同的兩端，分別用大小相同的力拉兩彈簧，比較彈簧的伸長長度．
彈簧測力計(jì)的使用有以下幾個步驟，按先后的順序應(yīng)排列為：BCDAE（填字母）．
A．讀取數(shù)據(jù)應(yīng)在彈簧穩(wěn)定后進(jìn)行，讀數(shù)時視線應(yīng)通過指針并跟刻度盤垂直；
B．了解彈簧測力計(jì)的量程及分度值，使用時不能測量超過量程的力；
C．檢查彈簧測力計(jì)的指針是否在零刻度處，若不在，應(yīng)調(diào)零；
D．把物體掛在彈簧下端的鉤上或用力拉彈簧測力計(jì)下端的鉤，使彈簧的軸線與力的方向保持一致，避免彈簧與外殼摩擦；
E．讀完數(shù)后，應(yīng)取下物體，觀察指針是否回到零刻度處，若不回，應(yīng)檢查原因或換彈簧測力計(jì)重新測量．

Answer 1

分析 （1）①分析表一和表二數(shù)據(jù)，彈簧受到的拉力為0時，彈簧的長度是原長，用彈簧的長度減去彈簧的原長即為彈簧伸長的長度，計(jì)算出彈簧伸長的長度分析它與所受拉力的關(guān)系；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在拉力相同的情況下甲彈簧伸長的長度和乙彈簧伸長的長度的關(guān)系；
（2）比較量程實(shí)質(zhì)是比較在彈簧的伸長相同時彈簧所受拉力的關(guān)系，因此可根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度，得出在彈簧的伸長相同時，甲彈簧所受拉力小于乙彈簧所受拉力，從而得出結(jié)論；
同樣比較測力計(jì)的精度實(shí)質(zhì)是在彈簧的拉力相同時比較彈簧伸長的長度，彈簧伸長的長度大的測力計(jì)，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時可以刻得更小，精度更高；
（3）由題意可知：在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細(xì)、原長（彈簧不受外力時的長度）等均有關(guān)系，并且由題中表一和表二數(shù)據(jù)可知，彈簧伸長的長度還與彈簧所受的拉力有關(guān)，因此要證實(shí)彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)時采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細(xì)、所受拉力相同，只改變彈簧的原長；
彈簧測力計(jì)的正確使用方法：①首先看清彈簧測力計(jì)的量程，也就是彈簧測力計(jì)上的最大刻度即彈簧測力計(jì)的測量范圍．加在彈簧測力計(jì)上的力，不能超出這個范圍；②認(rèn)清彈簧測力計(jì)上最小刻度值，即每一小格表示多少N，以便用它測量時可以迅速讀出測量值；③測量前要把指針調(diào)到零點(diǎn)，讀數(shù)時，視線要與指針相平；④測量時，要使測力計(jì)內(nèi)的彈簧軸線方向跟所測力的一致，不可用力猛拉彈簧或讓彈簧測力計(jì)長久受力，以免損壞．

解答 解：（1）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出，不論是甲彈簧還是乙彈簧，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度越長，彈簧伸長的長度與彈簧受到的拉力之比是定值，即在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成正比；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在拉力相同的情況下甲彈簧伸長的長度小于乙彈簧伸長的長度；
（2）根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度，可得出在彈簧的伸長相同時，甲彈簧所受拉力小于乙彈簧所受拉力，由題意知，A、B兩彈簧測力計(jì)分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同即兩彈簧的伸長相同，則甲彈簧所受拉力大于乙彈簧所受拉力即甲彈簧測力計(jì)的量程小于乙，即量程較大的是B測力計(jì)；
同樣根據(jù)甲乙彈簧在拉力相同時甲彈簧伸長的長度大于乙彈簧伸長的長度，在拉力相同時用甲彈簧做成的測力計(jì)，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時可以刻得更小，因此用甲彈簧做成的測力計(jì)精度更高，即精度較高的是A測力計(jì)．
（3）要證實(shí)彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時要采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細(xì)、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，要控制彈簧的材料、粗細(xì)相同可以取同一根彈簧來做實(shí)驗(yàn)，再將彈簧截成長度不同的兩段，就可以改變彈簧的原長，并分別用大小相同的力拉兩根彈簧，就可以控制彈簧所受的拉力相同，最后比較彈簧伸長長度的關(guān)系；
彈簧測力計(jì)的使用方法是：B．了解彈簧測力計(jì)的量程，并觀察它的分度值，被測量的力不得超過它的量程；C．檢查彈簧測力計(jì)的指針是否指在零點(diǎn)，若不在零點(diǎn)．需調(diào)節(jié)使其在零點(diǎn)；D．把物體掛在彈簧測力計(jì)下端的鉤上或用力拉彈簧測力計(jì)下端的鉤，使彈簧測力計(jì)的軸線與力的方向保持一致，避免彈簧號外殼摩擦；A．讀數(shù)時應(yīng)在彈簧穩(wěn)定后進(jìn)行，讀取數(shù)據(jù)時，視線直通過指針并跟刻度面垂直；E．讀完數(shù)后，應(yīng)取下物體，看指針是否回到零點(diǎn)，不回零點(diǎn)時應(yīng)檢查原因或換一個彈簧測力計(jì)重新測量．即使用順序?yàn)椋築CDAE．
故答案為：（1）①正比；②大；（2）B；A；（3）將一根彈簧剪成長度不同的兩端，分別用大小相同的力拉兩彈簧，比較彈簧的伸長長度；BCDAE．

點(diǎn)評 本題主要考查彈簧測力計(jì)的原理，量程，精確度等以及彈簧測力計(jì)的使用，利用控制變量法證實(shí)彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，內(nèi)容比較多，是一道基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題．