Question

2．在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B（長(zhǎng)度和粗細(xì)相同），小球、木塊和長(zhǎng)刻度尺，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同，以下是實(shí)驗(yàn)記錄表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	使用的彈簧	被壓縮后彈簧的長(zhǎng)度/cm	木塊移動(dòng)的距離
①	彈簧A	5	S1
②	彈簧A	8	S2
③	彈簧B	5	S3
④	彈簧B	8	S4

（1）由于彈性勢(shì)能的大小不使用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為測(cè)量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，下列實(shí)驗(yàn)中用到此方法的是②（填序號(hào)）．
①探究“杠桿的平衡條件”②探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”
（2）請(qǐng)將探究猜想一的方案補(bǔ)充完整：
①將彈簧A、小球、木塊按如圖所示安裝好；
②壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為5cm，放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S₁；
③壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為8cm，放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S₂；
④比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)S₁和S₂，得出結(jié)論．
（3）彈簧將小球彈開的過(guò)程中，是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能．
（4）為了探究猜想二，可選用試驗(yàn)次數(shù)②和④的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，若S₂與S₄不相等，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)木塊被彈開的遠(yuǎn)近來(lái)比較彈性勢(shì)能的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，電磁鐵磁性強(qiáng)弱不能直接看到，是通過(guò)電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量來(lái)判斷的．
（2）要彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法的思想，必須選擇同樣的彈簧，改變壓縮程度，比較木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論．
（3）彈簧將小球彈開的過(guò)程中，是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能．
（4）為了探究彈性勢(shì)能的大小是彈簧的材料有關(guān)，必須控制壓縮程度相同，改變材料，比較木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論．

解答 解：（1）①探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，用的是控制變量法；
②探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中，用電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量反應(yīng)磁性強(qiáng)弱用的是轉(zhuǎn)換法；
（2）探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)時(shí)，應(yīng)選擇相同的彈簧，改變彈簧被壓縮的程度，比較小球被彈出后推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離，從而得出結(jié)論；
②壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為5cm；所以，③壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為8cm，放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S₂；
④比較小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離，即S₁和S₂的大小關(guān)系；
（3）彈簧將小球彈開的過(guò)程中，是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能．
（4）為了探究猜想二，必須控制彈簧壓縮程度相同，改變彈簧的材料，可選用實(shí)驗(yàn)次數(shù)②和④，若S₂≠S₄，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
故答案為：（1）②；（2）③8；S₂；④S₂；（3）動(dòng)；（4）④；S₄．

點(diǎn)評(píng) 本題為探究彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)換法的了解與掌握，屬于難題．