Question

13．同學(xué)們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個(gè)輕質(zhì)彈簧（如圖所示），小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些．小文分析：筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢(shì)能的大小有關(guān)．那么彈簧彈性勢(shì)能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？
小文猜想：

A．彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它的材料有關(guān)；
B．彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)．
（1）小文利用兩個(gè)外形完全相同但材料不同的彈簧A和B，一個(gè)小銅球、一個(gè)輕木塊，在同一水平面上進(jìn)行了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證猜想A，實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離來體現(xiàn)的．
（2）彈筆游戲時(shí)，筆離開桌面，筆內(nèi)彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為筆的動(dòng)能，使筆向上彈起，筆在上升的過程中，其重力勢(shì)能將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)猜想，彈簧的彈性勢(shì)能可能與彈簧的材料、彈性形變的程度有關(guān)，所以在探究過程中要用控制變量法；
探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料是否有關(guān)，是通過木塊被彈開的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的多少，若被彈出的距離相同，則說明彈簧彈性勢(shì)能的大小與材料無關(guān)，若被彈出的距離不相同，則說明彈簧彈性勢(shì)能的大小與材料有關(guān)；
（2）筆離開桌面，筆內(nèi)彈簧恢復(fù)原狀，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為筆的動(dòng)能；上升過程中高度增加，重力勢(shì)能增大．

解答 解析：（1）把材料不同的彈簧A和B，分別壓縮相同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離，這就是為了驗(yàn)證猜想A．并通過小鋼珠對(duì)輕木塊撞擊后木塊移動(dòng)的距離反映彈簧的彈性勢(shì)能大��；實(shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)變?yōu)橛^察木塊被移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）彈筆游戲時(shí)，筆離開桌面，彈簧恢復(fù)原狀，筆內(nèi)彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為筆的動(dòng)能，使得筆向上彈起，上升過程中，高度不斷增加，其重力勢(shì)能增大．
答案：
（1）A；輕木塊被小鋼珠撞擊后移動(dòng)的距離．
（2）動(dòng)能；增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究彈性勢(shì)能的影響因素，考查了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和控制變量法、轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，非常典型，在學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)舉一反三．