题目内容

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
次    数123
弹簧被压缩的长度(cm)△l1△l2△l3
小球被弹起的高度(cm)h1h2h3
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).

分析 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,根据控制变量法的思想解答此题;
结合我们的生活经验解答.

解答 解:
要想研究弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关时,应当控制弹簧两次被压缩的长度相等,否则得不出正确结论,而小红研究方案中两次压缩弹簧长不相同;
弹簧在生产和生活中有着广泛有应用,由生活经验可知,影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还与弹簧的粗细有关.
故答案为:没有控制弹簧两次被压缩的长度相等;弹簧的粗细.

点评 物理学是一门以实验探究为主的学科,实验探究的具体方法要了解.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的了解与掌握.

练习册系列答案
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18.下雨天,小明站在窗前看到对面人字形屋面上雨水在不停地流淌.他想,雨水在屋面流淌
的时间与哪些因素有关呢?他提出了三种猜想:
猜想1:雨水流淌的时间可能与雨水的质量有关;
猜想2:雨水流淌的时间可能与屋面的倾角有关;
猜想3:雨水流淌的时间可能与屋面的材料有关.
(1)为了验证猜想是否正确,他设计了一个如图甲所示的装置(倾角α可调),用小球模拟雨滴进行了如下探究:
①保持斜面倾角α不变,换用不同质量的小球,让它们分别从斜面的顶端由静止释放,测出每次小球通过斜面的时间,如表一.表一中数据是否支持猜想1?并请说明理由:不支持,因为不同质量的小球分别滚下时所用时间相同;
表一                                   
质量m/克3681220
t/秒1.71.71.71.71.7
表二
倾角α/°1530456075
t/秒1.91.61.21.61.9
②不改变底边的长度,多次改变倾角α,让同一小球从斜面的顶端由静止释放(如图乙),测出每次小球通过斜面的时间,如表二.为了便于得出规律,检验猜想2,请在图丙中大致作出t-α的图象.

(2)请设计实验来探究猜想3:雨水流淌的时间与屋面的材料的关系,简述你的实验方案:①简要做法:保持斜面的倾角α与斜面的长度不变,让小球在不同材料的斜面上下滑,记录小球在不同材料的斜面上下滑的时间;
②判断方法:如下滑的时间相同,说明与斜面的材料无关,如都不相同说明与斜面的材料有关..

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