解题思路:(1)由于实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm,这个变化是很微小的,用眼睛几乎看不出来,但采用如图所示的装置,可以将金属杆伸长的长度放大,使实验现象更加明显,便于观察.
(2)分析样品测试数据,观察在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的横截面积是否有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度跟金属杆的长度是否有关,然后得出结论;
(3)要求金属杆L能够承受的最大拉力,可利用“在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比”这一规律建立等式,设未知量,联立方程;
(1)可以将金属杆伸长的长度放大(将微小形变放大),使实验现象更加明显;
(2)分析样品测试数据,比较第一、三栏或第四、五栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的横截面积有关,在金属杆的长度相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比;
比较第一、二栏或第三、四栏可得出:金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度有关,在金属杆的横截面积相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;
从而得出,金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关;
(3)根据题意,金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比;并且金属杆伸长的长度还跟金属杆的长度和横截面积有关,分析表中的数据可知,其他条件相同时,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比,与金属杆的横截面积成反比;因此可设:△L=K[FL/S]将金属杆L的参数和试题表格中的一组数据代入表达式可得:
(1)式0.4cm=k[F×4m
0.8cm2;
(2)式0.16cm=k
1200N×1m
0.05cm2;
然后由
(1)
(2)可得:
0.4cm/0.16cm=
F×4m×0.05cm2
1200N×1m×0.8cm2];
解得:F=12000N;
答:金属杆L能够承受的最大拉力为12000N.
点评:
本题考点: 探究弹簧测力计原理的实验.
考点点评: 本题通过提供信息,考查学生分析数据的能力,会利用控制变量法分析得结论,会利用等量关系列方程解题.