Question

（2012?寧德）為了研究受到拉力時彈簧長度的增加量與彈簧自身因素的關系，小華同學選用彈簧A、B和測力計進行實驗．已知彈簧A、B是由不同材料的金屬絲繞制而成，彈簧A、B原長均為L0，且彈簧A、B的粗細相同；他將彈簧A、B的左端固定，并分別用水平向右的力通過測力計拉伸彈簧，它們的長度各自增加了△L₁、△L₂，如圖（a）、（b）所示，請仔細觀察實驗現象，歸納得出初步結論．

（1）分析比較圖（a）和（b）的 測力計示數、彈簧長度的增加量以及相關條件，可推出：在彈簧的原長與粗細相同，以及大小相同的外力作用下彈簧長度的增加量與

彈簧的材料

有關．
（2）參考上述實驗，請簡單設計一個探究彈簧伸長的長度與彈簧原長有關的實驗：

控制彈簧的材料、粗細、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，比較彈簧伸長與彈簧長度的關系

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗所控制的變量，分析實驗現象，然后測出實驗結論．
（2）探究彈簧伸長的長度與彈簧原長的關系應控制彈簧的材料、金屬絲的粗細、彈簧的橫截面積相同而彈簧的原長不同，用相等的力拉彈簧，探究彈簧的伸長與彈簧長度的關系．

解答：解：（1）（a）和（b）它們的原長都是L₀，即原長相同，它們的橫截面積也相同，測力計讀數都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩次實驗用的彈簧A、B是用不種金屬絲制成的，即材料不同，這樣控制了彈簧原長、材料橫截面積、所受拉力這三個因素相同，材料這一因素不同，我們看到△L₂大于△L₁，這表明：彈簧長度的增加量與彈簧的材料有關．
（2）要證實彈簧伸長的長度與彈簧原長的關系，設計實驗時要采用控制變量法，需要控制彈簧的材料、粗細、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，要控制彈簧的材料、粗細相同可以取同一根彈簧來做實驗，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系．
故答案為：（1）彈簧的材料；（2）控制彈簧的材料、粗細、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，比較彈簧伸長與彈簧長度的關系．

點評：這里考查的控制變量法的思想，通過題意找出被研問題，影響該問題的因素，在設計實驗、描述結述時，要注意說清控制什么因素一定的思想，這是控制變量法的關鍵所在．