Question

小芳實(shí)驗(yàn)小組對(duì)“金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與哪些因素有關(guān)”進(jìn)行了探究．他們的猜想是：
猜想一：拉力的大小與金屬絲的長(zhǎng)度有關(guān)；
猜想二：拉力的大小與金屬絲的材料有關(guān)．
為了探究的方便，他們使用的器材是：拉力機(jī)一臺(tái)（拉力機(jī)可逐漸增大固定在其上的金屬絲的拉力，可以顯示金屬絲剛被拉斷時(shí)拉力的大小）、金屬絲若干（各種材料、各種長(zhǎng)度、各種橫截面積的金屬絲）和其它輔助工具．
（1）為了驗(yàn)證猜想一，她們選用拉力機(jī)、三根材料相同的金屬絲進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	橫截面積/mm2	長(zhǎng)度/m	拉斷時(shí)拉力大小/N
1	2	0.5	1500
2	2	1.0	1500
3	2	1.5	1500

由表中數(shù)據(jù)可得到的初步結(jié)論是：

當(dāng)金屬絲材料、橫截面積相同時(shí)，金屬絲被拉斷時(shí)的拉力大小與金屬絲的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)

．
（2）為了驗(yàn)證猜想二，她們選用三根材料不同、長(zhǎng)度相同、

橫截面積

相同的金屬絲分別安裝在拉力機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出

三根金屬絲被拉斷時(shí)的拉力F₁、F₂、F₃

（物理量用字母表示）．由此得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可能是

金屬絲被拉斷時(shí)拉力的大小與金屬絲的材料無(wú)關(guān)

或

金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料有關(guān)

．
（3）上述探究活動(dòng)應(yīng)用了控制變量的研究方法，這種方法在我們已經(jīng)探究的其他物理問(wèn)題中也經(jīng)常用到．請(qǐng)你舉出其中的一例：

研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系

．

Answer 1

分析：本題是通過(guò)一件教材上沒(méi)有的事實(shí)，來(lái)考查控制變量法的思想，通過(guò)題中給出的猜想和表格中的數(shù)據(jù)，可知影響因素有金屬絲的材料、長(zhǎng)度、橫截面積，選材、說(shuō)操作過(guò)程、說(shuō)結(jié)論都要注意語(yǔ)言的嚴(yán)密性．

解答：解：（1）題中表格列出的數(shù)據(jù)，是材料相同的，橫截面積也相同的，長(zhǎng)度不同，拉斷時(shí)拉力的大小都是1500N，由此可知與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)．
（2）依據(jù)題中信息，應(yīng)控制長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí)，研究與材料的關(guān)系，因?yàn)檎n題是研究“金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小的影響因素”，所以每次實(shí)驗(yàn)都要測(cè)出金屬絲被拉斷時(shí)的拉力，要求用字母表示出，可以寫(xiě)作F₁、F₂、F₃；
驗(yàn)證與材料是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)的結(jié)論只能是兩種可能，或者有關(guān)，或者無(wú)關(guān)：
當(dāng)F₁=F₂=F₃時(shí)，說(shuō)明金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料無(wú)關(guān)；
當(dāng)F₁≠F₂≠F₃時(shí)，說(shuō)明金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料有關(guān)；
當(dāng)F₁=F₂≠F₃或F₁≠F₂=F₃時(shí)，說(shuō)明金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料有關(guān)；
（3）所舉實(shí)例必須符合控制變量法的特點(diǎn)．
答案為：
（1）當(dāng)金屬絲材料、橫截面積相同時(shí)，金屬絲被拉斷時(shí)的拉力大小與金屬絲的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)；
（2）①橫截面積；②三根金屬絲被拉斷時(shí)的拉力F₁、F₂、F₃；③金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料無(wú)關(guān)；金屬絲被拉斷時(shí)，拉力的大小與金屬絲的材料有關(guān)；
（3）研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，保持導(dǎo)電體的電阻不變．

點(diǎn)評(píng)：被研究的問(wèn)題與多個(gè)因素有關(guān)，研究與其中某一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制其他因素一定，這是控制變量法的基本思想．
初中階段教材中涉及控制變量法的實(shí)驗(yàn)有：
（1）探究摩擦力的影響因素；
（2）探究壓力作用效果的影響因素；
（3）探究液體壓強(qiáng)的影響因素；
（4）探究浮力大小的影響因素；
（5）探究斜面機(jī)械效率的影響因素；
（6）探究滑輪組機(jī)械效率的影響因素；
（7）探究動(dòng)能的影響因素；
（8）探究重力勢(shì)能的影響因素；
（9）比較不同種物質(zhì)的吸熱能力；
（10）研究力的作用效果與哪些因素有關(guān)；
（11）探究影響電阻大小的因素；
（12）研究電流與電壓、電阻的關(guān)系；
（13）探究電熱的影響因素；
（14）探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素；
（15）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力與什么因素有關(guān)；
（16）感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)；
（17）影響蒸發(fā)快慢的因素．