Question

20．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）．为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想：
A、与卡片的质量有关    B、与橡皮筋的形成变量有关
C、与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验．
（1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是卡片被弹起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能．
（2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同．操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形成变量相同．
（3）探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法：①在相同的卡片上改变剪开豁口的距离②在相同的卡片上改变剪开豁口的距离．

Answer 1

分析 （1）发生弹性形变的物体就具有了弹性势能，也具有了弹力，必然会对使它发生形变的物体施加力的作用．若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离，就说它做了功．
（2）探究跳起高度与质量是否有关，应该控制橡皮筋的形成变量、橡皮筋的条数不变，卡片的质量不同；
（3）不同橡皮筋，弹性不同，是不好比较的．要用同一根橡皮筋，改变剪开豁口的距离，或改变剪开豁口的深度，或改变每次下压的幅度都可以使橡皮筋的形变量不同．

解答 解：（1）“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使他弹起．
橡皮筋对卡片施力，卡片弹起即在力的方向上运动了，所以橡皮筋对卡片做功．
（2）操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形成变量相同；
（3）不同橡皮筋，弹性不同，是不好比较的．要用同一根橡皮筋．所以使橡皮筋的形变量不同的方法有：在相同的卡片上改变剪开豁口的距离；在相同的卡片上改变剪开豁口的深度；用相同的卡片，改变每次下压的幅度．
故答案为：（1）卡片被弹起；做功；（2）控制橡皮筋的形成变量相同；（3）在相同的卡片上改变剪开豁口的距离；在相同的卡片上改变剪开豁口的深度．

点评 此题为探究性实验题，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．