Question

9．隨著生活水平的日益提高，不少場所的裝修會考慮聲學吸音效果．小明同學想比較幾種常見裝修材料的吸音性能，他找來厚度相同的四種小塊材料（聚酯棉、軟木、泡沫和海綿），進行了如圖1所示的實驗：桌面上放一個玻璃杯，在玻璃杯下分別放上待測試的小塊材料，將懸掛在細線下的小球拉到同一高度釋放去敲擊玻璃杯，仔細比較玻璃杯發(fā)出的聲音大�。�
（1）為控制敲擊玻璃杯的力大小相同，小明的做法是同一高度釋放；
（2）小明實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

材料種類	聚酯棉	軟木	泡沫
玻璃杯發(fā)聲大小	最小	最大	較大
	最強	最弱	較弱

你認為表中空格處應填入吸音效果；
（3）小明實驗中的四種材料，僅從吸音性能的角度考慮，最適合隔音墻裝修的是聚酯棉；
小明將裝置改進成“探究動能大小的影響因素”實驗．用兩根細繩將小球懸掛起來，拉起小球，當細繩與豎直方向成θ角后松手，小球撞擊水平木板上的木塊，記下木塊移動的距離s．改變角度θ的大小，重復實驗．
（4）利用如圖2兩根細繩懸掛小球，而不用一根細繩，其好處是便于控制小球擺動方向．
（5）本實驗探究的問題是物體的動能大小與速度的關系．
（6）利用上述實驗，同時還可以探究的問題是重力勢能與高度是否有關．

Answer 1

分析 （1）小球從高處落下時重力勢能轉化成動能，敲擊玻璃杯發(fā)出聲音；
（2）實驗中把不同的材料放在玻璃杯下面，杯子發(fā)出的聲音大小間接反映了材料的吸音性能；
（3）適合裝修隔音墻的就是吸音性能好的，也就是杯子發(fā)出聲音最小的．
（4）根據(jù)三角形的穩(wěn)定性進行分析；
（5）分析實驗中不變的量和改變的量，得出探究的因素；
（6）通過改變小球下落的高度，可以改變小球的重力勢能，通過小球做功的多少來反映重力勢能的大小，從而得出結論．

解答 解：（1）小球的位置越高，下落時敲擊玻璃杯發(fā)出聲音越大，實驗中為控制敲擊玻璃杯的力度，必須把小球拉到同一高度釋放．
（2）本實驗比較的是不同材料的吸音性能，因此表格中應該填入吸音性能．
（3）吸音效果的好壞通過玻璃杯被敲擊發(fā)出的聲音的大小反應出來，聚酯棉墊在杯子底下時發(fā)出聲音最小，因此它的吸音性能最好，適合裝修隔音墻用．
（4）若用一根細繩，小球的擺動方向會不穩(wěn)定，利用如圖兩根細繩懸掛小球，便于控制小球的撞擊方向，便于碰準木塊；
（5）實驗中小球一定，小球擺動的角度不同，撞擊木塊時的速度不同，所以本實驗探究的問題是物體的動能大小與速度的關系；
（6）細繩與豎直方向成的θ角不同，則下落的高度不同，通過對木塊做功的多少，可以判斷小球重力勢能的大小，所以該實驗可以探究重力勢能與高度的關系．
故答案為：（1）同一高度釋放；（2）吸音效果；（3）聚酯棉；（4）便于控制小球擺動方向；（5）速度；（6）重力勢能與高度是否有關．

點評 本題通過實驗的形式探究不同材料的吸音性能，考查了學生實驗探究的能力，并且注重了控制變量法的應用．探究動能大小的影響因素實驗，注意控制變量法的應用，在分析時，要分析控制的量和改變的量，同時也考查了學生對各實驗的掌握．