Question

（2012?南寧）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被壓縮的程度有關；
猜想二：彈性勢能的大小是彈簧的材料有關．
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、木塊和長刻度尺各一，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）由于彈性勢能的大小不便用儀器測量，本實驗把彈性勢能的大小轉換為測量木塊移動的距離，這種研究方法叫轉換法．下列實驗中用到此方法的是

②

（填序號）．
①探究“杠桿的平衡條件”②探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”
（2）請將探究猜想一的方案補充完整．
①將彈簧A、小球、木塊按如圖安裝好；
②壓縮彈簧，使其長度為5cm．放手后，小球被彈出，推動木塊移動了一段距離S1；
③壓縮彈簧，使其長度為

8

cm．放手后，小球被彈出，推動木塊移動

S₂

．
④比較分析實驗數據

S₁和S₂

，得出結論．
（3）彈簧將小球彈開的過程中，是彈簧的彈性勢能轉化成小球的

動

能．
（4）為了探究猜想二，可選用試驗次數②和

④

的數據進行比較分析，若

S₂≠S₄

，說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關．

Answer 1

分析：（1）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，電磁鐵磁性的強弱我們看不到，是通過磁鐵吸引大頭針的多少來判斷的．
（2）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．
（3）彈簧將小球彈開的過程中，是彈簧的彈性勢能轉化成小球的動能．
（4）為了探究彈性勢能的大小是彈簧的材料有關，必須控制壓縮程度相同，改變材料，比較木塊移動的距離得出結論．

解答：解：（1）轉換法的應用：
①熱學中：在清水中滴入紅墨水，通過擴散現象證明大量分子做無規則運動；
②電學中：通過磁鐵吸引大頭針的多少來說明磁性的強弱；
③聲學中：將正在發聲的音叉靠近細線懸吊著的乒乓球，乒乓球被彈起．
故答案為：②．
（2）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．
故答案為：8；S₂；S₁和S₂．
（3）彈簧將小球彈開的過程中，是彈簧的彈性勢能轉化成小球的動能．
故答案為：動．
（4）為了探究猜想二，必須控制壓縮程度相同，改變材料，可選用試驗次數②和④，若S₂≠S₄說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關．
故答案為：④；S₂≠S₄．

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．