Question

12．请完成下列三个探究活动
探究一：表1列出了一些物体的动能：
表1：

行走的牛	约60J
跑百米的运动员	约3×103J
飞行的步枪子弹	约5×103J

（1）在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是速度（质量/速度）．
（2）物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是哪一个C．
A．E=mv  B．E=$\sqrt{mv}$   C．E=mv²
探究二：在探究弹簧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：弹性势能的大小是弹簧的材料有关．
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1所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同，记录数据如表2．
表2：

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	5	S1
②	弹簧A	8	S2
③	弹簧B	5	S3
④	弹簧B	8	S4

（3）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．探究压力的作用效果跟哪些因素有关　　　　
（4）请将探究猜想一的方案补充完整（根据表2填空）
①将弹簧A、小球、木块按如图1所示的方法安装好；
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比较分析实验书记s₁和s₂的关系，得出结论．
（5）为了探究猜想二，可选用试验次数②和②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．
探究三：小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中，提出了猜想：提出了猜想：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和．他准备了两只相同的灯泡L₁、L₂和其它实验器材．
【进行实验】
（6）按如图2所示的电路图连接电路；
（7）闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表3中．
表3：

AB间电压	BC间电压	AC间电压
1.4V	1.4V	2.8V

【分析与论证】
（8）在物理学中，串联电路电压的规律是：串联电路总电压等于各部分电压之和．
（9）分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想相符（填“相符”或“不相符”）
【评估】
这个实验的不足之处是：
①实验次数太少；
②用两个相同的灯泡做实验．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的质量和速度分析；
（2）通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论．进一步得出物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系．
（3）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．
（4）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．
（5）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．
（8）根据表格中的数据分析；
（9）本实验使用相同的灯泡，只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应换用规格不同的灯泡进行多次测量．

解答 解：（1）由表格中的数据可知，质量大的速度小，速度大的动能大，对动能影响较大的是速度；
（2）子弹的质量很小，约是运动员质量的$\frac{1}{6000}$，子弹的速度只是运动员的80倍，而它们的动能却差不多，说明速度对物体动能的影响更大．或者：运动员的质量约是牛的质量的$\frac{1}{10}$，运动员的速度是牛的速度的20倍，而运动员的动能却是牛动能的50倍，这说明速度对物体动能的影响更大；速度对物体动能的影响大于质量的影响，因此应该突出速度的主要，所以公式为C．
（3）探究“杠杆的平衡条件”实验，用的是控制变量法；探究“压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验用的是转换法；故选②；
（4）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得出结论．
由图中数据分析：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．
比较分析实验数据S₁和S₂，得出结论；
（5）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．
（8）由表格中的数据可知：串联电路总电压等于各部分电压之和；
（9）由表中数据可知，两灯泡两端的电压相等，且U_AB+U_BC=U_AC，所以，根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的；
由于实验中两灯泡两端的电压相等，说明他在实验时使用了两个相同的灯泡；他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规律；因此实验的不足之处是：①使用了两个相同的灯泡；②没有进行多次测量．
故答案为：（1）速度；（2）C；（3）②；（4）8；（5）s₂≠s₄；（8）串联电路总电压等于各部分电压之和；（9）相符；实验次数太少；用两个相同的灯泡做实验．

点评 此题是探究串联电路的电压规律，考查了串联电路的电压关系，同时实验中要得出正确的结论，应采用规格不同的灯泡多测几组数据进行分析．