Question

20．小明利用如圖甲所示的實驗裝置，對銅彈簧A和鐵彈簧B的“伸長長度與所受拉力大小的關(guān)系”進行了對比探究．實驗中在兩根彈簧下逐個增加規(guī)格相同的鉤碼，同時用刻度尺測出懸掛鉤碼后彈簧的總長度，下表是實驗時記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)．

所掛鉤碼的重/N	1	2	3	4	5	6
A彈簧總長度/cm	9.0	12.0	15.0		21.0	24.0
B彈簧總長度/cm	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5	15.0

（1）分析表中數(shù)據(jù)可知：
①表格中漏記的數(shù)據(jù)為18.0，A彈簧不掛鉤碼時的長度為6.0cm．
②在拉力相同時，A彈簧伸長的長度比B彈簧大．（選填“大”或“小”）．
③在一定彈性限度內(nèi)，B彈簧的長度l與它所受拉力F的定量關(guān)系式為l=6.0cm+1.5cm/N×F．
（2）為什么受力相同，A、B兩根彈簧伸長的長度不一樣呢？為此小明仔細對比了兩根彈簧的差異，提出了如下三種猜想：
猜想1：制造彈簧所用的材料可能影響彈簧的伸長量．
猜想2：彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量．
猜想3：彈簧的粗細可能影響彈簧的伸長量．
①你認(rèn)為小明的猜想2（填序號）缺少依據(jù)．
②若要探究彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)，請設(shè)計一個簡單可行的實驗方案．將一根彈簧截成長度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較彈簧伸長的長度．
（3）探究結(jié)束后，小明用A、B兩彈簧分別制作了如圖乙所示的a、b兩測力計，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同．則量程較大的是b測力計，精度較高的是a測力計．（兩格均選填“a”或“b”）

Answer 1

分析 （1）①分析表格數(shù)據(jù)，A彈簧受到的拉力每增加1N時伸長量的變化，然后得出漏記的數(shù)據(jù)和不掛鉤碼時的長度；
②分析表格數(shù)據(jù)，B彈簧受到的拉力每增加1N時伸長量的變化，然后得出不掛鉤碼時的長度，比較拉力相同時AB彈簧的長度關(guān)系；
③根據(jù)B彈簧受到的拉力每增加1N時伸長量的變化得出彈簧的長度l與它所受拉力F的定量關(guān)系式；
（2）實驗中兩彈簧的原長相同和，材料、橫截面積不同，據(jù)此判斷缺少依據(jù)的猜想，要探究彈簧伸長的長度與彈簧原長有關(guān)時，應(yīng)控制其它條件不變，改變彈簧的長度；
（3）比較量程實質(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)a、b彈簧在拉力相同時a彈簧伸長的長度大于b彈簧伸長的長度，得出在彈簧的伸長相同時，a彈簧所受拉力小于b彈簧所受拉力，從而得出結(jié)論；同樣比較測力計的精度實質(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，示數(shù)間的間距較大，刻刻度時可以刻得更小，精度更高．

解答 解：（1）①分析表格數(shù)據(jù)可知，A彈簧受到的拉力每增加1N時，伸長量增加3cm，
所以，表中漏記的數(shù)據(jù)為15.0cm+3.0cm=18.0cm，不掛鉤碼時的長度9.0cm-3.0cm=6.0cm；
②分析表格數(shù)據(jù)可知，B彈簧受到的拉力每增加1N時，伸長量增加1.5cm，
所以，B彈簧不掛鉤碼時的長度7.5cm-1.5cm=6.0cm，
彈簧A和彈簧B的原長相同，在拉力相同時，A彈簧伸長的長度比B彈簧大；
③因B彈簧受到的拉力每增加1N時，伸長量增加1.5cm，原長為6.0cm，
B彈簧的長度l與它所受拉力F的定量關(guān)系式為l=6.0cm+1.5cm/N×F；
（2）實驗中兩彈簧的原長相同和，材料、橫截面積不同，
則猜想2：彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量缺少依據(jù)；
要證實彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，應(yīng)控制彈簧的材料、橫截面積、所受拉力相同，只改變彈簧的原長，將一根彈簧截成長度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較彈簧伸長的長度；
（3）根據(jù)A、B彈簧在拉力相同時，A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，A彈簧所受拉力小于b彈簧所受拉力，由題意知，A、B兩彈簧測力計分別使用了a、b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a彈簧所受拉力小于b彈簧所受拉力即a彈簧測力計的量程小于b，即量程較大的是b測力計；同樣a的測力計精度更高，即精度較高的是a測力計．
故答案為：
（1）①18.0；6.0；②大；③6.0cm+1.5cm/N×F；
（2）2；將一根彈簧截成長度不同的兩段，分別用大小相同的力拉兩根彈簧，比較彈簧伸長的長度；
（3）b；a．

點評 本題即考查學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)的能力又考查學(xué)生應(yīng)用獲取的信息解決問題的能力，利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵．