Question

小明用如圖所示的裝置驗(yàn)證彈性勢(shì)能與彈性形變的關(guān)系．他分別將小車(chē)擠壓彈簧至A₁、A₂、A₃…等多處的位置放手，觀察小車(chē)每次被彈開(kāi)的距離．結(jié)果發(fā)現(xiàn)彈性形變?cè)酱�，小�?chē)被彈開(kāi)的距離就越

遠(yuǎn)

，則說(shuō)明彈性形變?cè)酱�，彈性�?shì)能就越

大

．小明聯(lián)系生活中的實(shí)際情況：不同種類(lèi)的彈簧在彈性上存在一定的差異，因此小明猜想：在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能還可能與制作彈簧的材料有關(guān)．于是他找來(lái)三根直徑、外形和自然長(zhǎng)度都相同，但材料不同的彈簧1、2、3，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟：
①用小車(chē)擠壓彈簧l至A₁的位置，觀察記錄小車(chē)被彈開(kāi)的距離S₁；
②再用小車(chē)分別擠壓彈簧2、3至

A₁

的位置，觀察記錄小車(chē)被彈開(kāi)的距離分別為S₂、S₃．
（1）完成實(shí)驗(yàn)步驟中②的填空，使其完整．
（2）分析得出結(jié)論：
若

S₁、S₂、S₃相等（或S₁、S₂、S₃不相等）

，則說(shuō)明

在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料無(wú)關(guān)（或在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料有關(guān)）

．

Answer 1

分析：（1）同一彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧彈性形變的程度有關(guān)，彈性形變?cè)酱�，彈性�?shì)能越大；
（2）要探究彈性勢(shì)能與彈簧種類(lèi)的關(guān)系，應(yīng)使不同的彈簧發(fā)生相同的形變，然后比較小車(chē)運(yùn)動(dòng)的情況；
若小車(chē)通過(guò)的距離相同，則說(shuō)明彈性勢(shì)能與彈簧的材料無(wú)關(guān)；若不相同，則說(shuō)明明彈性勢(shì)能與彈簧的材料有關(guān)．

解答：解：（1）彈簧的彈性形變?cè)酱�，小�?chē)被彈開(kāi)的距離就越遠(yuǎn)，則說(shuō)明彈性形變?cè)酱�，彈性�?shì)能就越大；
要探究在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能是否與制作彈簧的材料有關(guān)，應(yīng)控制不同彈簧的形變相同，所以②應(yīng)為再用小車(chē)分別擠壓彈簧2、3至A₁的位置；
（2）若S₁、S₂、S₃相等，則說(shuō)明在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料無(wú)關(guān)；
若S₁、S₂、S₃不相等，則說(shuō)明在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料有關(guān)．
故答案為：（1）遠(yuǎn)；大；A₁；（2）S₁、S₂、S₃相等（或S₁、S₂、S₃不相等）；在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料無(wú)關(guān)（或在形變相同時(shí)，彈性勢(shì)能與制作彈簧的材料有關(guān)）．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究影響彈性勢(shì)能大小的因素，考查了控制變量法的應(yīng)用，及根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力，考查了彈性勢(shì)能與彈性形變的關(guān)系，還涉及到了轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，通過(guò)小車(chē)被彈開(kāi)的距離來(lái)反映彈簧彈性勢(shì)能的大�。�