题目内容
在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行
探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.请举出一个在热学探究中用转换法的实例:
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好;
b、压缩弹簧,使其长度为4cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1;
c、压缩弹簧,使其长度为 8cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离 S2;
d、比较分析实验数据 S1
(3)为了探究猜想二,可选用实验次数②和 ④的数据进行比较分析,若
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行
探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
实验次数 | 使用的弹簧 | 被压缩后弹簧的长度/cm | 木块移动的距离 |
① | 弹簧A | 4 | S1 |
② | 弹簧A | 7 | S2 |
③ | 弹簧B | 4 | S3 |
④ | 弹簧B | 7 | S4 |
在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动
在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动
.(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好;
b、压缩弹簧,使其长度为4cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1;
c、压缩弹簧,使其长度为 8cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离 S2;
d、比较分析实验数据 S1
大于
大于
S2,得出结论.(3)为了探究猜想二,可选用实验次数②和 ④的数据进行比较分析,若
S2≠S4
S2≠S4
,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.分析:(1)弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少,这种研究方法叫转换法,如在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动;
(2)要弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,根据控制变量法的思想,必须选择同样的弹簧,改变压缩程度,比较木块移动的距离得出结论.
(3)为了探究弹性势能的大小是弹簧的材料有关,必须控制压缩程度相同,改变材料,比较木块移动的距离得出结论.
(2)要弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,根据控制变量法的思想,必须选择同样的弹簧,改变压缩程度,比较木块移动的距离得出结论.
(3)为了探究弹性势能的大小是弹簧的材料有关,必须控制压缩程度相同,改变材料,比较木块移动的距离得出结论.
解答:解:(1)弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少,这种研究方法叫转换法,如在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在不停地做无规则运动;
(2)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时,应选择相同的弹簧,改变压缩的程度,比较小球被弹出,推动木块移动的距离得出结论.故据上面的知识可知,由于b中压缩弹簧的程度更大,所以 S1 大于S2;
(3)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用试验次数②和④,若S2≠S4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
故答案为:(1)在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动;(2)大于;(3)S2≠S4.
(2)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时,应选择相同的弹簧,改变压缩的程度,比较小球被弹出,推动木块移动的距离得出结论.故据上面的知识可知,由于b中压缩弹簧的程度更大,所以 S1 大于S2;
(3)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用试验次数②和④,若S2≠S4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
故答案为:(1)在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动;(2)大于;(3)S2≠S4.
点评:本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验,考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握,属于难题.
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