Question

12．同學(xué)們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個(gè)輕質(zhì)彈簧，如圖甲所示．小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲．結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些．小文分析：筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢(shì)能的大小有關(guān)，那么彈簧彈性勢(shì)能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？

小文猜想：①?gòu)椈蓮椥詣?shì)能的大小可能跟它的材料有關(guān)；
②彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)．
（1）為了驗(yàn)證猜想②，小文利用兩個(gè)外形完全相同但材料不同的彈簧A和B、一個(gè)小鋼球、一個(gè)輕木塊，在同一水平面上進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：
a．將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為2cm，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離S₁；
b．將另一個(gè)彈簧B壓縮的程度稍大一些，把小球置于彈簧的右端，觀察小球撞擊木塊后木塊移動(dòng)的距離S₂；
（2）請(qǐng)你指出小文實(shí)驗(yàn)中存在的問題沒有控制彈簧材料相同．
（3）寫出改進(jìn)措施選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離．

Answer 1

分析 根據(jù)猜想，彈簧的彈性勢(shì)能可能與彈簧的材料、彈性形變的程度有關(guān)，所以在探究過程中要用控制變量法；
探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)，要控制彈簧的材料相同，改變彈簧的形變大小，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，觀察木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的大�。�

解答 解：
（2）要探究猜想②：彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)，應(yīng)控制彈簧的材料相同，改變彈簧的形變大小，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，觀察木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的大小；題目中利用兩個(gè)外形完全相同但材料不同的彈簧A和B，沒有控制彈簧的材料相同；
（3）應(yīng)選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離，如果木塊被撞擊后移動(dòng)的距離不同，說明彈簧彈性勢(shì)能與彈簧彈性形變的程度有關(guān)；反之則無關(guān)．
故答案為：（2）沒有控制彈簧材料相同；（3）選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究彈性勢(shì)能的影響因素，考查了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和控制變量法、轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，非常典型，在學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)舉一反三．