Question

【题目】科学研究表明：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。现有一金属杆L，长为4m，横截面积为0.8cm2，实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm．由于直接对这一金属杆测试有困难，故选用同种材料制成的样品进行测试，测试时样品所受的拉力始终为1200N，通过测试取得数据如下：

长度L （m）	横截面积S （cm2）	伸长△L （cm）
1	0.05	0.16
2	0.05	0.32
1	0.10	0.08
4	0.10	0.32
4	0.20	0.16

请分析表中数据回答下列问题：

（1）在对样品进行测试时，采用如图所示的装置，这样设计主要是运用了______

A．模型法 B．类比法 C．分类法 D．放大法

（2）分析样品测试数据可知，金属杆伸长的长度与金属杆的长度成_____比，与金属杆的横截面积成______ 比。

（3）金属杆L能够承受的最大拉力______N。

Answer 1

【答案】D 正 反 12000

【解析】

（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；故选D。

(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； (2)式0.16cm=k；

然后由(1)(2)可得：=；解得：F=12000N.