Question

小張同學做了一個實驗，來驗證力的三要素對力的作用效果的影響，如圖，F₁=F₃=F₄＞F₂，拉住一根鋸條，使其發生圖中（a）、（b）、（c）、（d）四種形變．

（1）能說明力的作用效果跟力的大小有關的圖是________圖和________圖．
（2）能說明力的作用效果跟力的方向有關的圖是________圖和________圖．
（3）能說明力的作用效果跟力的作用點有關的圖是________圖和________圖．
（4）在上述（a）與（c）圖中，控制________和________相同，研究________與________之間的關系，這種研究問題的方法，在物理學上叫做________法．

Answer 1

解：（1）能說明力的作用效果跟力的大小有關的圖a和b，因為這兩個實驗中，力的方向和作用點相同，只有力的大小不同；
（2）能說明力的作用效果跟力的方向有關的圖是a和c；因為這兩個實驗中，力的大小和作用點相同，只有力的方向不同；
（3）能說明力的作用效果跟力的作用點有關的圖是a和d；因為這兩個實驗中，力的大小和方向相同，只有力的作用點不同；
（4）在（a）與（c）圖中，控制力的大小和作用點相同，研究力的效果與力的方向之間的關系；物理上將此方法稱為控制變量法；
故答案為：（1）a；b；（2）a；c；（3）a；d；（4）大小、作用點、力的效果、方向、控制變量．
分析：力的三要素有：力的大小、方向、作用點，它們都影響力的作用效果；
要探究力的作用效果跟力的大小有關，就應該控制力的作用點、方向相同，而力的大小不同；
要探究力的作用效果跟力的方向有關，就應該控制力的作用點、大小相同，而力的方向不同．
在物理上，這種研究方法叫控制變量法．
點評：力的大小、方向、作用點，都影響力的作用效果，物理上將它們稱為力的三要素；對于控制變量法在物理上的應用也要有清晰的認識．