题目内容
8．
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，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A | 4 | S1 |
| ② | 弹簧A | 7 | S2 |
| ③ | 弹簧B | 4 | S3 |
| ④ | 弹簧B | 7 | S4 |
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好；
b、压缩弹簧，使其长度为4cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1；
c、压缩弹簧，使其长度为7cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S2；
d、比较分析实验数据S1和S2，得出结论．
（3）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，如在清水中加入红墨水，通过扩散现象证明分子在做无规则的运动；
（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）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）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，如在清水中加入红墨水，通过扩散现象证明分子在不停地做无规则运动；
（2）探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时，应选择相同的弹簧，改变压缩的程度，比较小球被弹出，推动木块移动的距离，根据实验次数②得出结论．
（3）为了探究猜想二，必须控制压缩程度相同，改变材料，可选用试验次数②和④，若S2≠S4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
故答案为：
（1）在清水中加入红墨水，通过扩散现象证明分子在做无规则的运动；
（2）7cm；S2；S1和S2；
（3）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．
练习册系列答案
相关题目
19．
在做“探究凸透镜成像规律”实验：
（1）实验桌上有两个凸透镜，规格如表所示，光具座上标尺的刻度范围是0～90cm，实验中选用乙凸透镜较好（选填“甲”或“乙”）．
（2）选好器材后，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上的A、O、B位置．如图所示，为使烛焰的像成在光屏的中央，应将凸透镜向下移动（选填“上”或“下”），此时所成的像是倒立、缩小的实像，该成像规律与眼睛成像的特点相同（选填“相同”或“不相同”）．
（3）若物体从距凸透镜两倍焦距处以2cm/s的速度向焦点处移动，则物体所成像移动速度大于（填“大于”、“等于”或“小于”）2cm/s．
在做“探究凸透镜成像规律”实验：（1）实验桌上有两个凸透镜，规格如表所示，光具座上标尺的刻度范围是0～90cm，实验中选用乙凸透镜较好（选填“甲”或“乙”）．
| 序号 | 直径 | 焦距 |
| 甲 | 5cm | 30cm |
| 乙 | 4cm | 10cm |
（3）若物体从距凸透镜两倍焦距处以2cm/s的速度向焦点处移动，则物体所成像移动速度大于（填“大于”、“等于”或“小于”）2cm/s．
2013年5月2日，世界上最大黄色橡皮鸭在香港维多利亚港展出．橡皮鸭由200块PVC制造而成，重量约600kg，为了不让橡皮鸭有机会飘走，橡皮鸭的底部有一个直径13米的浮床承托着，设计者还特制了9t重的石码，这样可以将橡皮鸭固定在海中，如图所示．（设ρ海水=1×103kg/m3、ρ石码=3×103kg/m3、g取10N/kg）．则：
在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象．求：
20．为研究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素”有关，小凯同学进行了一系列的实验．以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平以速度v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图甲所示．
第2次：把木块平放在长木板上，以速度2v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图乙所示．
第3次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丙所示．
第4次：把两块木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丁所示．
（1）比较第1、2次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关．
（2）比较第2、3次实验数据，可以得出：滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；
（3）比较第1、4（选填“1、4”或“2、4”）次实验数据，可以初步得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（4）如果探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”，应该增加的一个步骤是：把木块平放在砂纸上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录．
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平以速度v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图甲所示．
第2次：把木块平放在长木板上，以速度2v匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录，如图乙所示．
第3次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丙所示．
第4次：把两块木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉动木块，记下相应的示数，如图丁所示．
| 实验次数 | 木块对木板的压力/N | 弹簧测力计的示数/N | 滑动摩擦力/N |
| 1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 3 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 4 | 40 | 8.0 | 8.0 |
（2）比较第2、3次实验数据，可以得出：滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关；
（3）比较第1、4（选填“1、4”或“2、4”）次实验数据，可以初步得出的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（4）如果探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”，应该增加的一个步骤是：把木块平放在砂纸上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出弹簧测力计的示数并记录．
18．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 电子定向移动一定形成电流 | |
| B． | 电能表在家庭电路中可以直接测量正在使用的用电器的总电功率 | |
| C． | 通电螺线管的磁性强弱与通过线圈中的电流大小有关 | |
| D． | 利用碎铁屑，可以判断磁体周围磁场分布情况和方向 |