题目内容

13．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个，
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A5S1
②弹簧A8S2
③弹簧B5S3
④弹簧B8S4
（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．下列实验中用到此方法的是② （填序号）．
①探究“杠杆的平衡条件”
②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1；
③压缩弹簧，使其长度为8cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动s2；
④比较分析实验数据，得出结论．
（3）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的动能．
（4）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，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，电磁铁磁性的强弱我们看不到，是通过磁铁吸引大头针的多少来判断的．
（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）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的动能．
（4）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）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．①“杠杆的平衡条件”实验，用的是控制变量法；
电磁铁磁性的强弱我们看不到，是通过磁铁吸引大头针的多少来判断的．
因此②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”也是用的转换法．
（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，因此探究猜想一的方案③压缩弹簧，使其长度为8cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动s2．然后比较木块移动的距离得出结论，
（3）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．
（4）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．
故答案为：（1）②；（2）8；s2；（3）动；（4）④；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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