Question

8．在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B（長(zhǎng)度和粗細(xì)相同）、小球、木塊和長(zhǎng)刻度尺各一，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同．最后得出以下實(shí)驗(yàn)記錄表．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	使用的彈簧	被壓縮后彈簧的長(zhǎng)度/cm	木塊移動(dòng)的距離
①	彈簧A	4	S1
②	彈簧A	7	S2
③	彈簧B	4	S3
④	彈簧B	7	S4

（1）由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為測(cè)量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．請(qǐng)舉出一個(gè)在熱學(xué)探究中用轉(zhuǎn)換法的實(shí)例：在清水中加入紅墨水，通過擴(kuò)散現(xiàn)象證明分子在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)．
（2）請(qǐng)將探究猜想一的方案補(bǔ)充完整．
a、將彈簧A、小球、木塊按如圖所示安裝好；
b、壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為4cm．放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S₁；
c、壓縮彈簧，使其長(zhǎng)度為7cm．放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S₂；
d、比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)S₁和S₂，得出結(jié)論．
（3）為了探究猜想二，可選用實(shí)驗(yàn)次數(shù)②和④的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，若S₂≠S₄，說明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）彈性勢(shì)能的大小是通過木塊被彈開的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，如在清水中加入紅墨水，通過擴(kuò)散現(xiàn)象證明分子在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；
（2）要彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度是否有關(guān)，根據(jù)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(dòng)的距離得出結(jié)論．
（3）為了探究彈性勢(shì)能的大小是彈簧的材料有關(guān)，必須控制壓縮程度相同，改變材料，比較木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論．

解答 解：
（1）彈性勢(shì)能的大小是通過木塊被彈開的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，如在清水中加入紅墨水，通過擴(kuò)散現(xiàn)象證明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；
（2）探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)時(shí)，應(yīng)選擇相同的彈簧，改變壓縮的程度，比較小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離，根據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)②得出結(jié)論．
（3）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(yàn)次數(shù)②和④，若S₂≠S₄說明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
故答案為：
（1）在清水中加入紅墨水，通過擴(kuò)散現(xiàn)象證明分子在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；
（2）7cm；S₂；S₁和S₂；
（3）④；S₂≠S₄．

點(diǎn)評(píng) 本題為探究彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)換法的了解與掌握，屬于難題．