Question

用金屬制成的線材（如鋼筋、鋼絲）受到拉力會伸長，某校課外興趣小組的同學(xué)們決定對這一現(xiàn)象進(jìn)行研究．對線材受力以后的伸長量的大小，他們提出了以下幾種猜想：
猜想1：可能與線材所受的拉力有關(guān)
猜想2：可能與線材的長度有關(guān)
猜想3：可能與線材的橫截面積有關(guān)
為驗(yàn)證上述猜想，它們應(yīng)用物理課中學(xué)到的方法，選用同種材料制成的成品，在室溫為20℃時(shí)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號	長度L/m	拉力F/N 伸長x/cm 橫截面積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

請你分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后回答：
（1）利用第②組數(shù)據(jù)可研究猜想

1

，其結(jié)論是

在材料、長度、橫截面積相等的情況下，線材的伸長與拉力成正比

；
（2）分析比較④和⑤的兩組數(shù)據(jù)可研究猜想

3

，此時(shí)控制不變的物理量是

材料、線材的長度、拉力大小

；
（3）要研究另一個(gè)猜想可分析比較

1、2或1、3、或2、3

的兩組數(shù)據(jù)．
（4）以上方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常被用到，被稱為

控制變量法

，試根據(jù)學(xué)過的物理知識在列舉一例，應(yīng)用這種方法研究的問題：

探究影響摩擦力因素實(shí)驗(yàn)

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所控制的條件及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（2）分析4、5兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所控制的條件與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）要驗(yàn)證猜想2：可能與線材的長度有關(guān)，應(yīng)控制材料、線材的橫截面積、拉力大小相同而線材的長度不同，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號．
（4）在探究多變量問題時(shí)，長采用控制變量法，根據(jù)對初中物理實(shí)驗(yàn)的掌握列舉答題．

解答：解：（1）由第②組數(shù)據(jù)可知，材料、線材長度與橫截面積不變的情況下，線材的伸長與拉力成正比，因此由該組數(shù)據(jù)可研究猜想1，
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：在材料、長度、橫截面積相等的情況下，線材的伸長與拉力成正比；
（2）由④和⑤的兩組數(shù)據(jù)可知，兩組實(shí)驗(yàn)的線材、線材長度相同而橫截面積不同，可以利用這兩組實(shí)驗(yàn)研究猜想3，此時(shí)控制不變的物理量是材料、線材的長度、拉力大��；
（3）要研究另一個(gè)猜想，即驗(yàn)證猜想2：可能與線材的長度有關(guān)，應(yīng)控制材料、線材的橫截面積、拉力大小相同而線材的長度不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，符合要求的實(shí)驗(yàn)序號是1、2或1、3、或2、3的兩組數(shù)據(jù)．
（4）以上方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常被用到，被稱為控制變量法；探究影響摩擦力因素實(shí)驗(yàn)與探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)都應(yīng)用了控制變量法．
故答案為：（1）1；在材料、長度、橫截面積相等的情況下，線材的伸長與拉力成正比；（2）3；材料、線材的長度、拉力大��；
（3）1、2或1、3、或2、3；（4）控制變量法；探究影響摩擦力因素實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評：線材的伸長量受很多因素的影響，一定采用控制變量法研究其中一個(gè)量與伸長量的關(guān)系．