29、李明小組在“探究影響塑料刻度尺形變的因素”中選用一長50cm的刻度尺,將其一端固定在桌邊上,研究力的三要素,即力的大小、
方向
和
作用點
對力的作用效果的影響.
(一) 實驗中,在研究力的大小對形變的影響時,李明在塑料尺的同一點、用手沿豎直向下方向施加不同大小的力.物理學中把這種研究問題的方法叫“控制變量法”,下列四個研究實例中,應用到這一方法的是
A.可從物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變來判斷物體受到力的作用
B.探究壓力作用效果時,先保持受力面積相同研究壓力對作用效果的影響,再保持壓力不變研究受力面積對作用效果的影響
C.測量木塊受到桌面的摩擦力時,用彈簧秤沿水平方向勻速拉動木塊,彈簧秤的示數(shù)等于木塊受到的摩擦力
D.探究阻力對物體運動的影響時,根據(jù)實驗得出“小車受到的阻力越小,小車運動的路程越長”的實驗事實,設想小車在絕對光滑水平面上運動,小車將一直做勻速運動
(二) 實驗中,李明發(fā)現(xiàn)沿豎直向下方向作用在同一點的力越大,塑料尺彎曲得越
大
(選填“大”或“小”).他們對這一現(xiàn)象產生了濃厚的興趣,課后用彈簧對“影響彈簧形變大小的因素”進行定量研究.對此研究問題他們提出以下猜想:
猜想1:彈簧形變大小可能跟外力的大小成正比;
猜想2:彈簧形變大小可能跟彈簧的橫截面積成反比;
…
(1)為驗證猜想1,李明應選用以下實驗器材中的哪些進行實驗 (
A、C、F、G
)
(A) 一根長約10cm的彈簧; (B) 幾個長度、橫截面積、制造材料均不相同的彈簧;
(C) 刻度尺; (D) 天平; (E) 量筒; (F) 鐵架臺; (G) 質量均為100g的小鉤碼7個.
(2)李明用如圖所示裝置驗證猜想1.他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度,然后在彈簧下端掛上鉤碼(每個鉤碼質量100g),并逐個增加鉤碼,測出指針所指的標尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下:(g=10N/kg)
鉤碼個數(shù) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
標尺刻度/10-2 m |
15.0 |
19.0 |
23.0 |
27.0 |
31.0 |
35.0 |
42.0 |
55.0 |
伸長量x/10-2 m |
0 |
|
|
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|
|
|
|
①物理學中,常用“伸長量”來表示彈簧形變的大小,伸長量定義為彈簧受到拉力時的長度與自由伸長(即不受作用力)時長度的差值.根據(jù)伸長量的定義填寫上表中空格.
②根據(jù)所測數(shù)據(jù),在坐標紙上作出彈簧伸長量x與拉力F的關系圖象.
③根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和圖象,能夠驗證猜想1嗎?請你利用實驗數(shù)據(jù)和圖象進行分析論證,寫出實驗結論.
(3)對李明提出的問題,除了他的猜想外,請你再提出一個猜想.