中考物理——实验数据型试题赏析

实验数据型试题具有真实的情景性，对这类试题的解析过程，就是对实验结果的分析处理过程，在分析处理过程中，通过自我发现，自我总结，达到运用基本原理、规律以及方法。创造性地解决实际问题，有效地提高自己的原始创新能力。但有些学生面对众多物理实验数据，却不知如何找到解题的切入点，甚至惘然失措。就此选取以下几例以供赏析。

　　例1　用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为4 m，横截面积为0.8cm²，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000。选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：

　　（1）请根据测试结果，推导出伸长量x与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F之间的函数关系。（形式为x=     ）

　　（2）通过对样品的测试，求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量的前提下能承受的最大拉力。（写出过程）

　　（3）在表中把有明显误差的数据圈出来。

　　解析：（1）金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力与伸长的关系，涉及到线材的长度、横截面积和材料等多种变量，研究各变量与伸长的关系时，运用控制变量法。据此比较表中一、二两行实验数据可知，在横截面积相同时，伸长量与材料的长度成正比；比较表中四、五两行实验数据可知，当长度相同时，伸长量与材料的横截面积成反比。由胡克定律知：金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，即得。其中

　　（2）由可得，，取表中：

　　，代入，，

　　解得现有金属杆在不超过设计要求伸长量的前提下能承受的最大拉力F₂=。或直接运用。其中，代入，，，也可解得最大拉力F₂=。

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