Question

同學們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個輕質(zhì)彈簧（如圖1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)彈簧的彈性勢能的大小有關(guān)，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？

小文猜想：

①彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關(guān)；

②彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)．

（1）小文利用兩個外形完全相同但材料不同的彈簧A和B、一個小鋼球、一個輕木塊，在同一水平面上進行了如圖2所示的實驗，此實驗是為了驗證猜想　　　，實驗中彈性勢能的大小是通過　　　　　　　　來體現(xiàn)的．

（2）請你設(shè)計一個實驗方案來驗證另一個猜想（寫出簡要的實驗步驟，分析可能出現(xiàn)的現(xiàn)象并得出結(jié)論）．

Answer 1

（1）猜想①：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)，要探究彈性勢能與彈簧材料的關(guān)系，需保持彈簧彈性形變程度相同，材料不同，并通過小球?qū)δ緣K做的功來反映彈簧彈性勢能的大��；木塊移動的距離反映小球?qū)δ緣K做功的多少，木塊移動距離越遠，小球做功越多，彈簧的彈性勢能越大，反之越��；

實驗中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)變?yōu)橛^察木塊被推動的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；

（2）設(shè)計實驗探究彈簧彈性勢能的大小跟它彈性形變的程度有關(guān)．

①步驟：a．將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長度為2cm，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動了一段距離S₁；

b．將同一個彈簧壓縮的程度稍大一些，把小球置于彈簧的右端，觀察小球撞擊木塊后木塊移動的距離S₂；

②比較S₁、S₂得出結(jié)論．

若 S₁等于S₂ 說明彈簧的彈性勢能的大小與彈性形變的程度無關(guān)；

若S₁＞S₂，說明彈簧彈性形變的程度越小，彈性勢能的越��；

若S₁＜S₂，說明彈簧彈性形變的程度越大，彈性勢能的越大．

故答案為：（1）①；木塊被推動的距離；

（2）①a．將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長度為2cm，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動了一段距離S₁；

b．將同一個彈簧壓縮的程度稍大一些，把小球置于彈簧的右端，觀察小球撞擊木塊后木塊移動的距離S₂；

②若 S₁等于S₂ 說明彈簧的彈性勢能的大小與彈性形變的程度無關(guān)；

若S₁＞S₂，說明彈簧彈性形變的程度越小，彈性勢能的越��；

若S₁＜S₂，說明彈簧彈性形變的程度越大，彈性勢能的越大．