题目内容
【题目】在探究“弹簧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:弹簧弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关;
猜想二:弹簧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,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块的起始位置相同,最后得出如下表所示的实验数据。
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 | 5 | s1 |
2 | 弹簧A | 8 | s2 |
3 | 弹簧B | 5 | s3 |
4 | 弹簧B | 8 | s4 |
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器直接测量,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。下列实验中也用到此方法的是________。
A.探究音调和频率的关系
B.探究影响压力作用效果的因素
(2)请将探究猜想一的方案补充完整:将_______(选填“两根不同”或“同一根”)弹簧压缩_______(选填“相同”或“不同”)的长度,放手后,小球被弹出,测出小球推动木块移动的距离进行比较。
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的________能。
(4)为了探究猜想二,可选用实验次数2和实验次数_____的数据进行比较分析,若木块移动的距离___,说明弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
【答案】B 同一根 不同 动 4 不同
【解析】
弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来反映的,这种研究方法叫转换法,要研究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;弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能;为了探究弹性势能的大小是否与弹簧的材料有关,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。
(1)探究“音调和频率的关系”实验,采用的是控制变量法;②探究“影响压力作用效果的因素”实验中,是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,采用的是转换法;故B正确。
(2)探究弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关时,应选择相同的弹簧,使弹簧的形变程度不同,比较小球被弹出,推动木块移动的距离得出结论;
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能减小,小球的动能增大,弹簧的弹性势能转化成小球的动能;
(4)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用实验次数2和4进行比较,若木块移动的距离不同,即s2≠s4,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
故答案为: B ; 同一根;不同; 动; 4 ;不同。