题目内容
用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质.现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系.
(1)测量上述物理量需要的主要器材是 、 等.
(2)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L间的关系式:x= .(若用到比例系数,可用k表示.假设实验中合金丝直径的变化可忽略)
(3)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是 (只需写出一种).
(4)若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20cm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为 N.
(1)测量上述物理量需要的主要器材是
(2)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L间的关系式:x=
| 长度L/cm | 伸长量x/cm | 拉力F/N |
| 5.00 | 0.20 | 50.0 |
| 5.00 | 0.40 | 100.0 |
| 10.00 | 0.40 | 50.0 |
(4)若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20cm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为
分析:(1)根据实验中需测量的数据可以得出需要的工具;
(2)采用控制变量的形式可得出各量之间的关系,则可得出表达式;
(3)实验中涉及的量较多,故应采用控制变量法;
(4)先据关系式求出比例系数,再求出最大拉.
(2)采用控制变量的形式可得出各量之间的关系,则可得出表达式;
(3)实验中涉及的量较多,故应采用控制变量法;
(4)先据关系式求出比例系数,再求出最大拉.
解答:解:(1)题意中欲测定出其伸长量x与所受拉力F,所以直接用刻度尺测量弹簧的长度,拉力用弹簧测力计测量;
(2)由表可知,当长度相同时,即为5cm,拉力与伸长量成正比;当伸长量相同时,拉力与长度成反比,据此可得出:x=kFL,k为比例系数.
(3)由(2)的分析可知,实验中要求要控制变量,故采用了控制变量法,同时本实验也采用了归纳法;
(4)由x=kFL,由上表的数据代入可求得k=
,合金丝的长度为20cm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,即最大伸长量为(20×
)cm那么这根合金丝能承受的最大拉力:F=
N═12.5N;
故答案为:(1)刻度尺,弹簧测力计; (2)kFL;(3)控制变量法; (4)12.5.
(2)由表可知,当长度相同时,即为5cm,拉力与伸长量成正比;当伸长量相同时,拉力与长度成反比,据此可得出:x=kFL,k为比例系数.
(3)由(2)的分析可知,实验中要求要控制变量,故采用了控制变量法,同时本实验也采用了归纳法;
(4)由x=kFL,由上表的数据代入可求得k=
| 1 |
| 1250 |
| 1 |
| 100 |
20×
| ||
|
故答案为:(1)刻度尺,弹簧测力计; (2)kFL;(3)控制变量法; (4)12.5.
点评:这个实验为探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果;注意要与控制变量法的实验类比研究.
练习册系列答案
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用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质。现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系。
(1)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x=______。(若用到比例系数,可用k表示)。
|
长度 L/cm |
伸长量x/cm
直径D/mm |
50.0 |
100.0 |
200.0 |
|
5.00 |
0.040 |
0.20 |
0.40 |
0.80 |
|
10.00 |
0.040 |
0.40 |
0.80 |
1.60 |
|
5.00 |
0.080 |
0.10 |
0.20 |
0.40 |
(2)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是______(只需写出一种)。
(3)若有一根合金丝的长度为20 cm,截面直径为0.200 mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为______ N。