Question

13．李明準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”．他猜想：彈簧彈性勢(shì)能可能與彈簧長(zhǎng)度變化量和彈簧粗細(xì)有關(guān)．他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，彈簧左端固定在墻上，放在水平面上，水平面A點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙．物體P壓縮彈簧到B點(diǎn)后從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，同時(shí)與物體脫離，物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)停止．請(qǐng)補(bǔ)充完成他的探究過(guò)程：
（1）為探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系，過(guò)程如下：對(duì)同一根彈簧，物體P壓縮彈簧至B點(diǎn)，從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．測(cè)量BC之間的距離和AD之間的距離，并改變BC之間的距離，測(cè)多組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論．
（2）對(duì)原長(zhǎng)相同、只有粗細(xì)不同的兩根彈簧，物體P分別壓縮彈簧至同一位置B點(diǎn)，從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．分別測(cè)量AD之間的距離，改變壓縮量，重復(fù)試驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)得到：彈性勢(shì)能與彈簧粗細(xì)有關(guān)．
（3）小明在此探究實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法兩種探究方法．

Answer 1

分析 （1）彈性勢(shì)能的大小和發(fā)生彈性形變的大小有關(guān)，彈簧被壓縮的距離（BC）越大，彈性勢(shì)能越大．據(jù)此判斷；
（2）要探究彈性勢(shì)能與彈簧粗細(xì)有關(guān)，應(yīng)控制其它因素相同，只改變彈簧的粗細(xì)．同時(shí)采用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)，水平面A點(diǎn)左側(cè)光滑，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)近沒(méi)有影響，所以觀察的是距離AD的大�。�
（3）本實(shí)驗(yàn)中，用到了轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)探究的是彈性勢(shì)能和彈簧長(zhǎng)度變化量之間的關(guān)系，所以必須測(cè)出彈簧長(zhǎng)度變化量，即BC間的距離；彈性勢(shì)能通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)，所以必須測(cè)出AD間的距離；
為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長(zhǎng)度變化量，即BC間的距離，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；
（2）本實(shí)驗(yàn)探究彈性勢(shì)能與彈簧粗細(xì)是否有關(guān)，必須控制彈簧長(zhǎng)度相同，改變彈簧的粗細(xì)，測(cè)量物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離（AD間的距離），并進(jìn)行比較得出結(jié)論．
（3）通過(guò)以上分析可以看出，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)彈性勢(shì)能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；同時(shí)，探究與多個(gè)量的關(guān)系時(shí)，還用到了控制變量法．
故答案為：（1）BC；AD；BC；
（2）粗細(xì)；AD；
（3）轉(zhuǎn)換法；控制變量法．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)彈性勢(shì)能大小跟彈簧長(zhǎng)度變化量、彈簧粗細(xì)之間關(guān)系的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用．