Question

如圖所示的是一個(gè)拋擲乒乓球的裝置．橡皮筋的一端固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)的木片的一端，另一端可掛在底座上不同位置的掛鉤上，用手向下壓木片，將乒乓球置于半球形容器里，放手后乒乓球即可拋擲出去了．那么乒乓球被該裝置拋擲出去的遠(yuǎn)近與哪些因素有關(guān)呢？
（1）請說出你的猜想．（只寫一個(gè)猜想）
（2）寫出能驗(yàn)證你猜想的實(shí)驗(yàn)方案．

Answer 1

【答案】分析：（1）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題；每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；它是科學(xué)探究中的重要思想方法，控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一．
（2）分析此裝置的結(jié)構(gòu)和工作過程，提出合理的猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
解答：解：（1）可以有多種猜想：猜想①：與橡皮筋掛在底座掛鉤上的位置有關(guān)；
猜想②：與掛在底座掛鉤上橡皮筋的股數(shù)有關(guān)；
猜想③：與橡皮筋本身有關(guān)；
猜想④：與手向下壓木片時(shí)，木片與底座的夾角有關(guān)．
（2）具體設(shè)計(jì)方案中體現(xiàn)控制變量法，以猜想①為例：
①將橡皮筋掛在底座離轉(zhuǎn)軸最近的掛鉤上，按照圖（a）的方式將乒乓球拋擲出去，記下拋擲出去的距離為S₁；
②將橡皮筋再依次掛在離轉(zhuǎn)軸第二、第三、第四遠(yuǎn)的掛鉤上，同樣按照圖（a）的方式將乒乓球拋擲出去，記下拋擲出去的距離依次為S₂、S₃、S₄；
③比較S₁、S₂、S₃、S₄，若S₁=S₂=S₃=S₄，說明乒乓球被該裝置拋擲出去的遠(yuǎn)近與與橡皮筋掛在底座掛鉤上的位置無關(guān)，否則則有關(guān)．
點(diǎn)評：此題主要考查控制變量法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須體現(xiàn)控制變量的思想．