Question

18．在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關時，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關；
猜想二：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關．
為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B（長度和粗細相同）、小球、木塊和刻度尺各一個，設計了如圖所示的實驗裝置進行探究．實驗中，木塊起始位置相同，最后得出以下實驗記錄表．

實驗 次數	使用的 彈簧	被壓縮后 彈簧的長度/cm	木塊移動 的距離
①	彈簧A	5	S1
②	彈簧A	8	S2
③	彈簧B	5	S3
④	彈簧B	8	S4

（1）彈簧將小球彈開的過程中，彈簧的彈性勢能轉化成小球的動能．
（2）由于彈性勢能的大小不便于用儀器直接測量，本實驗是通過比較木塊被推動的距離來判斷彈簧的彈性勢能大小．
（3）為了探究“猜想一”，可選用上表中①③或②④兩次實驗的數據進行比較分析．
（4）下面是探究猜想二的實驗方案，請結合上表中的實驗記錄，將方案補充完整．
1）將彈簧A、小球、木塊按圖安裝好；
2）壓縮彈簧A，使其長度為5cm，放手后小球被彈出，推動木塊移動距離S₁；
3）壓縮彈簧A，使其長度為8cm，放手后小球被彈出，推動木塊移動距離S₂；
4）比較分析實驗數據S₁和S₂，若S₁與S₂不相等，則猜想2正確（選填“正確”或“不正確”）．

Answer 1

分析 （1）彈簧彈開小球的過程中，彈簧逐漸恢復原長，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能．
（2）彈性勢能的大小是通過木塊被彈開的遠近來比較彈性勢能的多少，這種研究方法叫轉換法，因此可以將彈簧的彈性勢能轉化為木塊移動的距離來比較彈性勢能的大�。�
（3）探究彈性勢能的大小與彈簧的材料的關系時，需保證彈簧絲的長度和粗細以及壓縮的程度都要相同，材料不同．  
（4）要彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度是否有關，根據控制變量法的思想，必須選擇同樣的彈簧，改變壓縮程度，比較木塊移動的距離得出結論．

解答 解：（1）彈簧將小球彈出是彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能．
（2）由于彈性勢能的大小不便于用儀器直接測量，本實驗是通過比較木塊被推動的距離來判斷彈簧的彈性勢能大小．
（3）因為表中①③和②④的長度和粗細以及壓縮的程度都要相同，材料不同，故選①③或②④．
（4）探究彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關時，應選擇相同的彈簧，改變壓縮的程度，比較小球被彈出，推動木塊移動的距離得出結論．因此壓縮彈簧A，使其長度為8cm，放手后小球被彈出，推動木塊移動距離S₂；比較分析實驗數據S₁和S₂，若S₁與S₂不相等，說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關，則猜想2是正確的．
故答案為：（1）動；（2）木塊被推動的距離；（3）①③；②④；（4）8；正確．

點評 本題為探究彈性勢能與哪些因素有關的實驗，考查了分析實驗能力、考查了學生對控制變量法、轉換法的了解與掌握，屬于難題．