Question

17．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．
表一：

甲弹簧受到的拉力F1/N	0	1	2	3	4	5	6
甲弹簧的长度l1/cm	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0	21.0	24.0

表二：

乙弹簧受到的拉力F2/N	0	1	2	3	4	5	6
乙弹簧的长度l2/cm	6.0	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5	15.0

（1）分析表一和表二数据可知：
①在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比．
②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧大（选填“大”或“小”）．
（2）如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同．则量程较大的是B测力计，精度较高的是A测力计（均选填：“A”或“B”）．
（3）实验室中一弹簧测力计因弹簧断裂而损坏，某同学看到弹簧的断裂处在弹簧的一端，于是他就去掉了断裂的一小段弹簧，将剩下的较长的一段弹簧重新安装好，并校准了零刻线．那么，用这个修复的弹簧测力计进行测量时B．
A．测量值比原来测量值大
B．测量值比原来测量值小
C．由于弹簧取自原弹簧，且注意校准了零刻线，因此，用测量值与原来测量值一致
D．以上三种情况都有可能出现．

Answer 1

分析 （1）①分析表一和表二数据，弹簧受到的拉力为0时，弹簧的长度是原长，用弹簧的长度减去弹簧的原长即为弹簧伸长的长度，计算出弹簧伸长的长度分析它与所受拉力的关系；
②分别求出在拉力相同的情况下甲弹簧伸长的长度和乙弹簧伸长的长度，再比较它们的大小关系；
（2）比较量程实质是比较在弹簧的伸长相同时弹簧所受拉力的关系，因此可根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，得出在弹簧的伸长相同时，甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力，从而得出结论；
同样比较测力计的精度实质是在弹簧的拉力相同时比较弹簧伸长的长度，弹簧伸长的长度大的测力计，示数间的间距较大，刻刻度时可以刻得更小，精度更高；
（3）弹簧断裂说明弹簧的长度变短，这时它的劲度系数会变大，也就是说在与原来拉力相同时，它的伸长会变小，这就影响了它的示数，便不能再准确测量力的大小．

解答 解：（1）①根据表格数据可以得出，不论是甲弹簧还是乙弹簧，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度越长，弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值，即在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比；
②计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度，发现甲弹簧伸长的长度总大于乙弹簧伸长的长度；
（2）根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，可得出在弹簧的伸长相同时，甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力，由题意知，A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同，则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙，即量程较大的是B测力计；
同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计，示数间的间距较大，刻刻度时可以刻得更小，因此用甲弹簧做成的测力计精度更高，即精度较高的是A测力计；
（3）弹簧变短后，它的劲度系数会增大，在同样的拉力作用下，伸长量会比原来减小，如果仍用原来的刻度盘，其示数会变小，因此只有选项B符合题意．
故答案为：（1）①正比；②大；（2）B；A；（3）B．

点评 本题即考查学生分析实验数据的能力又考查学生应用获取的信息解决问题的能力，还考查学生利用控制变量法设计实验的能力．