Question

用納米技術(shù)處理過(guò)的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會(huì)發(fā)生很多變化，如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加，對(duì)光的反射能力會(huì)變得非常低，熔點(diǎn)會(huì)大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)．現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測(cè)定出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F、長(zhǎng)度L的關(guān)系．
（1）測(cè)量上述物理量需要的主要器材是

 

、

 

等．
（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請(qǐng)寫(xiě)出x與F、L間的關(guān)系式：x=

 

．（若用到比例系數(shù)，可用k表示．假設(shè)實(shí)驗(yàn)中合金絲直徑的變化可忽略）

長(zhǎng)度L/cm	伸長(zhǎng)量x/cm	拉力F/N
5.00	0.20	50.0
5.00	0.40	100.0
10.00	0.40	50.0

（3）在研究并得到上述關(guān)系的過(guò)程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是

 

（只需寫(xiě)出一種）．
（4）若有一根由上述材料制成的粗細(xì)相同的合金絲的長(zhǎng)度為20cm，使用中要求其伸長(zhǎng)量不能超過(guò)原長(zhǎng)的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為

 

N．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)可以得出需要的工具；
（2）采用控制變量的形式可得出各量之間的關(guān)系，則可得出表達(dá)式；
（3）實(shí)驗(yàn)中涉及的量較多，故應(yīng)采用控制變量法；
（4）先據(jù)關(guān)系式求出比例系數(shù)，再求出最大拉．

解答：解：（1）題意中欲測(cè)定出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F，所以直接用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，拉力用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量；
（2）由表可知，當(dāng)長(zhǎng)度相同時(shí)，即為5cm，拉力與伸長(zhǎng)量成正比；當(dāng)伸長(zhǎng)量相同時(shí)，拉力與長(zhǎng)度成反比，據(jù)此可得出：x=kFL，k為比例系數(shù)．
（3）由（2）的分析可知，實(shí)驗(yàn)中要求要控制變量，故采用了控制變量法，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)也采用了歸納法；
（4）由x=kFL，由上表的數(shù)據(jù)代入可求得k=

1

1250

，合金絲的長(zhǎng)度為20cm，使用中要求其伸長(zhǎng)量不能超過(guò)原長(zhǎng)的百分之一，即最大伸長(zhǎng)量為（20×

1

100

）cm那么這根合金絲能承受的最大拉力：F=

20× 1 100

1 1250 ×20

N═12.5N；
故答案為：（1）刻度尺，彈簧測(cè)力計(jì)；  （2）kFL；（3）控制變量法；  （4）12.5．

點(diǎn)評(píng)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，要求我們能正確審題，找出實(shí)驗(yàn)中的基本原理才能順利求解出結(jié)果；注意要與控制變量法的實(shí)驗(yàn)類(lèi)比研究．