题目内容
3．小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的重力势能就越大．
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
为了验证猜想一，小明将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示．实验时通过改变同一木块上的钩码来改变物体质量，让木块与钩码一起从斜面同一高度静止滑下的目的是控制不同的球到达底端的速度相同．
小明发现当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是错误（选填“正确”或“错误”）的．
在验证猜想二的实验中，小明让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 木板倾角θ | 10° | 30° | 53° | 75° | 85° |
| 向上滑行的最大距离s/m | 0.50 | 0.40 | 0.36 | 0.39 | 0.43 |
分析 （1）车子上坡的过程是一个将动能转化为重力势能的过程，转化出的重力势能的多少决定于物体具有动能的多少．
（2）由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关，新的猜想有两个，根据控制变量法的思想，探究与物体质量的关系时，只控制质量不同，其它因素都相同．由此去考虑设计思路．猜想的正确与否，要通过实验现象来判定，因此，根据不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离是否相同即可知道猜想是否正确．
解答 解：（1）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能．所以上升的高度就越高．
（2）小球滚动到底端的速度取决于小球初始点的高度，高度越高，到达底端时的速度越大，为了保证不同球到达底端的速度相同，所以要可知小球滚动的初始点的高度相同，即让小球从同一高度滚下．
由于不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．所以物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小无关．故说明猜想一是错误的．
利用实验中记录的数据作为横纵坐标在图象中，定点，连线得到图象：
故答案如下：（1）重力势能；（2）控制不同的球到达底端的速度相同；错误；如上图所示．
点评 实验探究题往往探究的内容不再是课本上的知识，而是新的内容，掌握探究的方法：一般要用到控制变量法和转换法．
练习册系列答案
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13．如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中属于做功改变物体内能的是（ ）
| A． |  观察水的沸腾 | B． |  空气推动塞子时内能减少 | ||
| C． |  空气被压缩时内能增大 | D． |  内燃机压缩冲程 |
小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？（ ）
11．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．
（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此你能得到的结论是速度相同时，物体的质量越大，动能越大．
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放，让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景．据此你能得出结论是质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大．
（3）本实验中球与木块最终停下，是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能，若水平面绝对光滑，还能完成该实验吗？不能
（4）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个队动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表．
（a）为了探究“超载”隐患时，应选择1、3序号的实验进行比较．
（b）分析表格中对应的数据可知：速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此你能得到的结论是速度相同时，物体的质量越大，动能越大．
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放，让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景．据此你能得出结论是质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大．
（3）本实验中球与木块最终停下，是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能，若水平面绝对光滑，还能完成该实验吗？不能
（4）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个队动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表．
| 实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度h/cm | 木块被撞后运到的距离s/m |
| 1 | 30 | 10 | 4 |
| 2 | 30 | 20 | 16 |
| 3 | 60 | 10 | 8 |
（b）分析表格中对应的数据可知：速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
小丽同学“探究声音的产生”的装置如图所示，将系在细线上的乒乓球靠近音叉．当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起．说明声音是由物体振动产生的．乒乓球在实验中起到把音叉的微小振动放大作用．这种思维方法叫做转换法（等效法/控制变量法/转换法/类比法）．
8．
如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起．弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢？（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）．
（1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如表一所示：
（2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关．她设计的探究方案如下：
①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上；
②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为5cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H1；
③再将同一小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为6cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H2；
④比较H1、H2的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了．
表一
小红探究方案中存在的一个问题是：没有控制弹簧两次被压缩的长度相等．
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细（说出一个影响因素即可）．
如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起．弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢？（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）．（1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如表一所示：
（2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关．她设计的探究方案如下：
①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上；
②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为5cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H1；
③再将同一小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为6cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H2；
④比较H1、H2的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了．
表一
| 次 数 | 1 | 2 | 3 |
| 弹簧被压缩的长度（cm） | △l1 | △l2 | △l3 |
| 小球被弹起的高度（cm） | h1 | h2 | h3 |
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细（说出一个影响因素即可）．
15．
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端（选填“左”或“右”）．
（3）小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中，在第1次实验中小灯泡不亮，能否判断为电路出现断路不能，依据是电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮的原因是：变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小．
（4）分析表格中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W，实验得出的结论是：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．| 物理量 次数 | 电压 I/V | 电流 I/A | 实际电功率 P/W | 小灯泡 亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
| 2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 稍亮 |
| 3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
| 4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端（选填“左”或“右”）．
（3）小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中，在第1次实验中小灯泡不亮，能否判断为电路出现断路不能，依据是电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮的原因是：变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小．
（4）分析表格中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W，实验得出的结论是：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．
12．综合实验（可以配图说明）：
小雨要验证“太阳能电池板产生电压与太阳光照射角度的关系”，请完成设计方案．
小雨要验证“太阳能电池板产生电压与太阳光照射角度的关系”，请完成设计方案．
| 器材 | 太阳能电池板一块、量角器、导线若干、开关、电压表． | ||||||||||
| 实验步骤 | ①将电压表并联到太阳能电池两极，使电池板与阳光角度为30°，闭合开关，记录电压表示数； ②使电池板与阳光角度分别为60°、90°，重复上述实验，分析数据，得出结论 | 数据记录表格 |
| ||||||||
13．小明用图甲电路研究“串联电路中滑动变阻器的电功率大小与其电阻大小的关系”
（1）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线完成图乙中的电路连接．
（2）在实验过程中，小明选用12伏的稳定电源，连接好电路后，闭合开关，从B往A移动滑片，测得数据如表：
请在坐标图中画出滑动变阻器的电功率P1随其阻值R1变化的曲线．
（3）实验后，他查阅资料得知：串联电路中滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大先增大后减小，当R0=R1时，滑动变阻器的电功率最大，请分析小明的实验结果与资料不吻合的原因：滑动变阻器的最大阻值没超过电阻R0的阻值．
（1）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线完成图乙中的电路连接．
（2）在实验过程中，小明选用12伏的稳定电源，连接好电路后，闭合开关，从B往A移动滑片，测得数据如表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电流表示数/安 | 0.30 | 0.34 | 0.4 | 0.48 | 0.60 |
| 电压表示数/伏 | 6.0 | 5.1 | 4.0 | 2.4 | 0 |
| 滑动变阻器R1的阻值/欧 | 20 | 15 | 10 | 5 | 0 |
（3）实验后，他查阅资料得知：串联电路中滑动变阻器消耗的功率随着滑动变阻器阻值的增大先增大后减小，当R0=R1时，滑动变阻器的电功率最大，请分析小明的实验结果与资料不吻合的原因：滑动变阻器的最大阻值没超过电阻R0的阻值．