期末实验专题复习--探究影响物体弹性势能的因素-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦弹性势能影响因素，以控制变量法和转换法为核心，构建“提出猜想-设计实验-数据分析-得出结论”的完整探究体系，渗透科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础探究|1-3题|控制变量法（单因素）、转换法（高度/距离反映势能）|从弹性形变程度切入，建立“压缩量-势能-能量转化”关联| |进阶探究|4-10题|控制变量法（多因素）、对比实验|拓展至材料/长度/粗细，深化变量控制与实验严谨性| |综合应用|11-15题|数据归纳（x²关系）、误差分析|结合能量转化与定量推理，提升科学论证能力|

期末实验专题复习--探究影响物体弹性势能的因素 1．小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。 （1）实验时每次将弹簧压缩 _______（填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 _________（“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小； （2）当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为 ________能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 _______时刻； （3）请推理，表格中第5次实验小球上升的高度应为 __________cm。 实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm） 1 1.00 1.50 2 2.00 6.00 3 3.00 13.50 4 4.00 24.00 5 5.00 2．实验探究：“弹性势能的大小跟哪些因素有关”。小明提出如下猜想： ①弹性势能的大小与弹簧的材料有关；②弹性势能的大小与弹簧被压缩程度有关； 探究猜想一设计如下实验方案：（以下所有弹簧被压缩后均未超过其弹性限度） 将两根外形完全相同，材料不同的弹簧A、B分别按图甲安装；将小球分别置于弹簧A、B的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm，如图乙所示，放手后小球被弹出，并与同一位置的同一木块相碰，木块在同一水平面被推动距离分别为、，比较、大小。 (1)实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映弹簧具有的弹性势能越大的原因是___________；请再列举一个运用此物理研究方法的实验：___________。 (2)比较小球推动木块的距离，得出结论：弹性限度内，___________；若水平面光滑，___________（选填“能”或“不能”）得出同样的结论； (3)小明用上述实验装置继续探究猜想二，得出下表实验数据。分析数据，你认为小明实验中存在的主要问题是___________；若想验证猜想二是否成立，正确的实验操作是：___________，观察木块被推动的距离。 实验序号 弹簧编号 弹簧被压缩距离/cm 木块被推动距离/cm 1 A 3 24 2 B 6 24 3．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示），为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A、与卡片的质量有关 B、与橡皮筋的形变量有关 C、与橡皮筋的条数有关 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。 (1)小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是 ________ ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 _______ ，因此它具有弹性势能。 (2)探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是 ________ 。发现质量大的卡片跳起的高度更 _____ 。这还能说明 ________ 能跟质量和高度有关。 (3)探究跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，保持其他条件不变，将卡片上的二个卡口之间的间隔变大，压平松手，则卡片跳起的高度变_____ （选填“高”或“低”）。这还能说明弹性势能跟 ________ 有关。 4．如图，某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，做成会跳的卡片。 (1)把卡片放在桌面上，A面朝______（选“上”或“下”）压平，使橡皮筋伸长，______（选“迅速”或“缓慢”）松开手，观察卡片跳起。 (2)这个现象说明：橡皮筋对卡片做功，具有______能。 (3)为了增加卡片跳起的高度，可以______（选“增大”或“减小”）卡片的豁口深度。 5．小琴和小华用如图甲所示的笔玩弹笔游戏，用手指捏住笔身向下用力压下一段距离，松开手指弹簧笔就会向上弹起一段高度，他们发现笔弹起的高度不同。这一现象引发他们思考：笔弹起的高度是由笔中弹簧具有的弹性势能决定的，那弹簧弹性势能的大小又与什么因素有关呢？他们将笔里面的弹簧拆卸出来，观察发现两根弹簧都是用粗细相同的钢丝制成，且绕制的疏密程度也相同，但原长不同。对此他们做出如下猜想： 猜想1：弹簧弹性势能的大小与弹簧的原长有关。 猜想2：弹簧弹性势能的大小与弹簧弹性形变的程度有关。 为了验证猜想1，他们制定了如下探究方案：分别将两根弹簧一端固定在竖直墙面上，用两块相同的橡皮擦放置在粗糙桌面上，依次将两根弹簧压缩相同长度后由静止释放，记录观察到的现象并进行分析。 (1)弹簧笔向上弹起的过程中弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的___________能。 (2)如图乙所示，小华用橡皮擦依次将两根弹簧都由①位置起与弹簧接触并将弹簧压缩0.7cm到②位置后静止释放，最后被弹到③位置静止。由乙图可以判断弹簧___________（选填“A”或“B”）的原长更长。通过比较橡皮擦被弹开的距离，可以得出结论：形变程度相同的弹簧原长越___________（选填“长”或“短”）压缩后具有的弹性势能更大。 (3)为了探究猜想2，小华选择其中一根弹簧进行实验，请你帮他写出简要的实验方案：___________。 (4)结合第（2）问结论，小琴思考“若不拆开两支弹簧笔，按压弹簧笔使弹簧形变程度相同后释放，质量较小、弹簧原长较短的笔，一定弹得最高”你认为她的判断___________（选填“是”或“否”）正确，理由是：___________。 6．为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接）将弹簧压缩不同的长度，由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块。分别测量出木块在水平面上滑行的距离，分析实验数据得出结论。 (1)实验中，弹簧弹性势能大小是通过__________来反映的，实验中探究了弹簧弹性势能大小跟__________的关系。实验中，小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图乙所示。小球离开桌面在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？他们提出以下三个猜想： 猜想1：与小球离开桌面时的速度有关； 猜想2：与小球离地的高度有关； 猜想3：与小球的质量有关。 (2)为了验证猜想1是否正确，小明进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩__________的长度，小球离开弹簧后，若小球水平飞行的距离__________，则说明猜想1正确；（两格均选填“相同”或“不同”） (3)为了探究猜想2，小明取质量为5g的小球，改变桌子的高度，将弹簧压缩到相同的长度释放小球，测得数据并记录如下表： 离地高度H/cm 5 20 45 80 125 水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25 ①根据表格数据，在图丙中作出图像__________，由此得到s与H的定量关系式是：__________； ②当该小球以实验中相同速度离开桌面时，小球离地面的高度H为__________cm时，小球水平飞行的距离s为40cm； (4)为探究猜想3，保持离地高度不变，小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系，已知释放后弹性势能全部转化为小球的动能。你认为小明的方案存在的问题是：__________。 7．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过______来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧______（选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______（选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越______。 8．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图甲所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文提出如下猜想。 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 （1）为验证猜想一，他设计了如图乙、丙所示实验，实验时将同一弹簧压缩________（选填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较____________，从而比较弹性势能的大小； （2）为验证猜想二，需选用______________________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若________________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； （3）若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 9．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关； B．与橡皮筋的形变量有关； C．与橡皮筋的条数有关。 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。 （1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是________，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________，因此它具有弹性势能； （2）卡片下落过程中将__________能转化为________能； （3）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，选择同一根橡皮筋。操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_________； （4）探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，保持其他条件不变，将卡片上的两个小豁口之间的间距减小，压平松手，则卡片跳起的高度变________（高/低）。 10．如图甲，小明和小华在观看奥运会射箭时，发现运动员弓拉得越弯，箭射得越远.他们思考：弹簧和弓相似，弹簧形变时弹性势能与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：与弹簧的材料有关； 猜想2：与弹簧的弹性形变的程度有关; (1)为了验证“猜想1”是否正确，小明利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小球、一个木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验.将同一小球分别挤压弹簧A和B，将弹簧A和B压缩__________（选填“相同”或“不同”）的长度，松手后，小球被弹开推动同一位置的木块，通过比较__________来比较弹簧A和B的弹性势能大小； ①小球被弹簧弹开过程中，将弹性势能转化为__________能，根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是__________（选填“正确”或“错误”）的； ②假若水平面光滑，本实验将__________（选填“能”或“不能”）达到探究目的； (2)小华设计了一个实验方案来验证“猜想2”： 实验步骤： a.将小球置于弹簧A右端，让小球挤压弹簧，放手后小球弹出，与木块相碰，木块移动的距离为s1； b.让小球再次挤压弹簧A，增大压缩程度，放手后，木块移动的距离为s2； c.换弹簧B重复上述a、b两个步骤。 ①实验结果发现s1<s2，说明__________； ②换用弹簧B再次实验的目的是__________。 11．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于点右侧同一位置； (1)小明每次应将弹簧压缩_______（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒的_______，从而判断弹簧弹性势能的大小； (2)实验中，将小球自处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于处。此过程中小球动能最大的位置在_______（选填“AB之间”“点”或“BC之间”）。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是_______。 12．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较______，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，_______不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若______，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将______不能（能/不能）达到探究目的。 13．小李在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 为了验证上述猜想，小李选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如下图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。 实验序号 所使用的弹簧 弹簧形变量/cm 木块移动的距离/cm 1 弹簧A 2 3.5 2 弹簧A 5 6.2 3 弹簧A 8 10.6 4 弹簧B 5 8.7 5 弹簧C 5 11.5 6 弹簧C 6 13.1 (1)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的______能。 (2)实验中通过比较______来判断弹簧弹性势能的大小，这种研究问题的方法叫______法。 (3)为了验证猜想一，应选择表中1、2、3三组数据进行分析。由此得出的结论是：弹簧材料相同时，______越大，弹簧的弹性势能越大。 (4)为了验证猜想二，应选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析。 (5)若水平面绝对光滑，则小李______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 (6)实验后，用质量不同的两个小球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用小球撞击木块的方法来验证小球动能与其质量的关系。这样做______（选填“能”或“不能”）完成验证。 14．谢亮同学学习完各种能量之后，对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣。 她猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验： ①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离Δh。请你解答： 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 (1)弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝ __________ （用所测物理量的符号表示），在表格的记录数据中有一个数据的表述有误，这个数据是 _______ （选填“h0”“h1”或“h2”），该数据应表述为“_________ 到水平面的高度”更为恰当。 (2)弹簧弹性势能的大小是通过 _________ 来间接反映的，这属于物理学中哪种研究方法？________ ； (3)根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与 _______ 成正比。 15．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置，在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行.撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置。 (1)小明每次应将弹簧压缩_______（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中________，从而判断弹簧弹性势能的大小； (2)图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处。此过程中小球动能最大的位置在_______（选填“AB之间”、“B点”或“BC之间”）； (3)在现有实验器材基础上，只增加一个质量不同的小球________（选填“能”或“不能”）探究动能与质量的关系。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末实验专题复习--探究影响物体弹性势能的因素-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1． 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 37.50 【详解】（1）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度，反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。 （2）[3][4]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为重力势能；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。 （3）[5]由表中数据可知，弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，所以小球上升的高度应为 1.50cm×25＝37.50cm 2．(1) 木块被推动越远，能够做功越多 探究动能大小与哪些因素有关 (2) 弹簧被压缩距离一定，弹性势能大小与弹簧材料有关 不能 (3) 没有控制弹簧的材料 弹簧材料一定，弹簧压缩的距离不同 【详解】（1）[1]弹簧将小球弹出时，对小球做功，弹性势能转化为动能。根据，在小球质量等条件相同的情况下，弹簧弹性势能越大，转化给小球的动能越大，小球推动木块做的功就越多，木块被推动的距离就越远。所以实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映弹簧具有的弹性势能越大。 [2]例如在探究动能大小与哪些因素有关时，通过木块被推动的距离来反映动能的大小，也是运用了转换法。 （2）[1]因为小球推动木块的距离s1>s2，说明弹簧A推动小球做的功更多，弹簧A具有的弹性势能更大。在弹性限度内，弹簧被压缩长度相同（均为3cm），外形相同，材料不同，所以得出结论：弹性限度内，弹簧被压缩长度相同时，弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 [2]若水平面光滑，木块被撞击后将一直做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来比较弹簧弹性势能的大小，所以不能得出同样的结论。 （3）[1]探究弹性势能的大小与弹簧被压缩程度的关系时，根据控制变量法可知，应控制弹簧的材料相同，小明没有控制弹簧的材料相同。 [2]若想验证猜想二是否成立，正确的实验操作是：用同一根弹簧，即控制弹簧材料一定，改变弹簧被压缩的距离，观察木块被推动的距离。 3．(1) 卡片被弹起 做功 (2) 为了控制橡皮筋每次的形变量相同 低 重力势 (3) 高 橡皮筋的形变量 【详解】（1）“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它弹起； 这个现象说明发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能。 （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来，根据控制变量法，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同； 发现质量大的卡片跳起的高度更低；实验中每次橡皮筋的形变量相同，则弹性势能相等，转化成的重力势能相等，则质量大的卡片跳起的高度更低； 这还能说明重力势能跟质量和高度有关。 （3）探究跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，保持其他条件不变，将卡片上的二个卡口之间的间隔变大，压平松手，则橡皮筋的形变量增大，弹性势能增大，转化成的重力势能增大，故卡片跳起的高度变高；这说明弹性势能跟橡皮筋的形变量有关。 4．(1) 下 迅速 (2)弹性势 (3)减小 【详解】（1）[1]把卡片放在桌面上，要使橡皮筋伸长，应将卡片向下压平，这样才能让橡皮筋具有弹性势能，故应将A面朝下。 [2]由于橡皮筋恢复原状的力是瞬间作用的，所以迅速松开手时，卡片会立刻被弹起。 （2）当橡皮筋被拉伸后松手，卡片跳起的现象表明发生弹性形变的橡皮筋释放了弹性势能并转化为动能，因此橡皮筋具有弹性势能。 （3）想让卡片跳得更高，就要使橡皮筋有更大的弹性势能，橡皮筋的弹性势能的大小与橡皮筋的被拉伸的长度有关，被拉伸的越长，弹性势能越大，故应减小AB两个豁口的深度。 5．(1)机械 (2) A 短 (3)选择同一根弹簧，用相同的橡皮擦，将弹簧分别压缩不同的长度（如0.5cm、0.7cm）后静止释放，记录橡皮擦被弹开的距离；比较距离大小，分析弹性势能与形变程度的关系。 (4) 否 弹簧笔弹起的高度不仅与弹簧的弹性势能有关，还与弹簧笔自身的质量有关。质量较大的弹簧笔，即使弹簧弹性势能大，也可能因为自身重力大，上升的高度不一定最高。 【详解】（1）弹簧笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的机械能。 （2）[1]原长更长的弹簧，压缩相同长度后，压缩后的长度会更长。如图，弹簧A的原长更长。 [2]控制每次弹簧的压缩程度等条件相同，通过比较每次在粗糙桌面上移动的距离长度来比较弹性势能的大小，弹簧B移动橡皮擦更远，故弹簧 B的弹性势能更大，即形变程度相同的弹簧，原长越短压缩后具有的弹性势能更大。 （3）见答案 （4）[1][2]见答案 6．(1) 木块移动的距离 弹性形变大小 (2) 不同 不同 (3) 320 (4)没有控制小球飞出桌面时的速度一定 【详解】（1）[1][2]由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较木块移动的距离来判断弹簧的弹性势能大小，由实验步骤可知，本实验探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变大小的关系。 （2）[1][2]要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1是正确的。 （3）[1][2]利用描点法画出图像，如下图，根据表格数据知离地高度H由5cm→20cm,变成原来的4倍,水平飞行距离s由5cm→10cm,变成原来的2倍，依此类推离地高度H由5cm→45cm，变成原来的9倍，水平飞行距离s由5cm→15cm,变成原来的3倍，离地高度H由5cm→80cm，变成原来的16倍，水平飞行距离s由5cm→20cm,变成原来的4倍，由此可以得出离地高度H变成原来的n2倍,水平飞行距离s变成原来的n倍，即，代入第1组数据的 解得k=5，则 [3]由知当小球水平飞行的距离s为40cm时，易知是原来8倍，离地高度H变成原来的82=64倍，即小球离地面高度H为5cm×64=320cm。 （4）要探究猜想3，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度,弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定,则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。 7．(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 (2) A 无关 大 【详解】（1）[1][2]把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。 （2）[1]设计实验探究猜想②，应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离，故选A。 [2][3]弹簧弹性形变的程度越大，具有的弹性势能越大，撞击木块移动的距离越大，由转换法知，若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越小；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越大。 8． 不同 木块移动距离的大小 长度和粗细相同，材料不同 相同 木块移动的距离不相等 不能 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法的思想，为了探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关，应该在保证其他条件相同的前提下，使弹簧的压缩程度不同，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，通过观察木块被推开的距离大小来判断弹簧的弹性势能是否相同。若木块被推开的距离大，说明弹性势能大。 （2）[3][4][5]根据控制变量法的思想，为了探究弹性势能的大小与弹簧的材料的关系，应该在保证其他条件相同的前提下，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，将两根弹簧压缩相同的长度，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，通过观察木块被推开的距离大小来判断弹簧的弹性势能是否相同。若木块被推开的距离不同，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）[6]由题意知，假如水平面绝对光滑，木块，在水平方向受到的阻力为0，其会在水平面上做匀速直线运动，因而无法比较木块移动距离的远近，不能比较弹性势能的大小，不能达到探究目的。 9． 卡片跳起来 做功 重力势 动 控制卡片的弹性形变相同 低 【详解】（1）[1][2]“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它弹起；这个现象说明发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能，因此它能对卡片做功。 （2）[3][4]卡片下落过程这个现象中，卡片的质量不变、高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，说明将卡片的重力势能转化为卡片的动能。 （3）[5]探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来，根据控制变量法，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。 （4）[6]探究跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，保持其他条件不变，将卡片上的二个卡口之间的间隔减小，压平松手，则橡皮筋的形变量减小，弹性势能减小，转化成的重力势能减小，故卡片跳起的高度变低。 10．(1) 相同 木块移动的距离 动 正确 不能 (2) 弹性势能与弹簧弹性形变程度有关 寻找普遍规律，避免实验的偶然性 【详解】（1）[1]为了验证“猜想1”是否正确，实验时应改变弹簧的材料，控制弹簧的弹性形变的程度相同，所以应将弹簧A和B压缩相同的长度。 [2]小球被弹开推动同一位置的木块，弹簧的弹性势能越大，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离来比较弹簧A和B的弹性势能大小。 [3]小球被弹簧弹开过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，小球的速度增加，小球的动能增加，将弹性势能转化为动能。 [4]由图乙可知，两个木块移动的距离不同，说明两弹簧的弹性势能不同，所以根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是正确的。 [5]假若水平面光滑，木块被撞击后，将做匀速直线运动，将一直运动下去，无法比较木块移动的距离，本实验将不能达到探究目的。 （2）[1]实验中用同一个弹簧进行实验，弹簧材料相同，弹簧的形变程度不同，两次木块移动的距离不同，则两次弹簧的弹性势能不同，则实验结果发现s1<s2，说明弹性势能与弹簧弹性形变程度有关。 [2]若只用弹簧A进行实验，实验次数太少，实验结论存在偶然性，所以换用弹簧B再次实验的目的是寻找普遍规律，避免实验的偶然性。 11．(1) 不同 移动距离 (2)AB之间 (3) 错误 木块克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能 【详解】（1）[1]探究弹性势能与弹性形变大小的关系，需要控制其他变量不变，改变弹簧的弹性形变大小，所以每次应将弹簧压缩不同的长度。 [2]弹性势能的大小无法直接测量，通过比较纸盒滑行的距离来间接判断，滑行距离越远，说明弹簧的弹性势能越大。 （2）小球在AB之间运动时，水平方向受弹簧弹力和摩擦力作用，开始时弹力大于摩擦力，小球加速；随着弹簧伸长，弹力减小，当弹力与摩擦力相等时，小球速度达到最大，此时动能最大，故动能最大位置在AB之间。 （3）[1][2]小明的观点是错误的，因为小球推动木块停下，是因为木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了，能量不会凭空消失，只是发生了形式的转化。 12．(1) 不同 木块移动的距离 (2) 材料 相同 木块移动的距离不等 (3)不能 【详解】（1）[1][2]为验证猜想一，即弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；应改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；弹性势能的大小无法直接测量，所以运用转换法，通过观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）[1][2][3]探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，根据控制变量法，需选用长度和粗细相同，材料不同的弹簧，将两根弹簧压缩相同的长度，观察前后两次木块移动的距离；若前后两次木块移动的距离不同，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）若水平面绝对光滑，木块就会在水平面上做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，则不能比较弹性势能的大小，所以不能达到探究目的。 13．(1)动 (2) 木块移动的距离 转换 (3)弹簧形变量 (4)2、4、5 (5)不能 (6)不能 【详解】（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能减小，小球的动能增加，所以弹簧的弹性势能转化为小球的动能。 （2）[1][2]实验中采用了转换法，通过比较木块移动的距离来判断弹簧弹性势能的大小。 （3）由表中1、2、3三组数据可知，弹簧的材料相同时，弹簧形变量越大，木块移动的距离越远，弹簧弹性势能越大。 （4）为了验证猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关，应保证弹簧的长度、粗细、弹簧被压缩的程度相同，而弹簧的材料不同，故应选择表中2、4、5三组数据进行分析。 （5）若水平面绝对光滑，没有阻力作用，木块被撞后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小，则小李不能完成本实验。 （6）小球动能与质量和速度都有关，用质量不同的两个小球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用小球撞击木块，不能保证两个小球的速度相同，所以此方法不能来验证小球动能与其质量的关系。 14．(1) h0﹣h1 h2 铁块下端 (2) 铁块被弹起的高度 转换法 (3)形变量的平方 【详解】（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即； 在表格的记录数据中有一个数据的表述有误，这个数据是h2，该数据应表述为“铁块下端到水平面的高度”更为恰当； （2）实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，这是转换法； （3）由表中数据分析可知，即Δh近似与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 15．(1) 不同 小球推动纸盒移动的距离 (2)AB之间 (3)不能 【详解】（1）[1]要探究弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系，需要控制弹簧每次形变的程度不同，即控制弹簧压缩的长度不同。 [2]通过转换法，实验将弹簧弹性势能的大小转换成实验中小球推动纸盒移动距离的大小来表现。 （2）小球在AB之间运动时，受弹簧弹力和摩擦力，弹力初始大于摩擦力，小球加速，当弹力等于摩擦力时动能最大（动能最大点应是速度最大的时候）。之后弹力小于摩擦力，开始减速，直到B点时弹力为0，故动能最大位置在AB之间。 （3）质量不同的小球在运动过程中的所受的摩擦力不同，故小球运动的速度不同，此时影响动能的两个因素都在变化，不符合控制变量法的要求，因此只增加一个质量不同的小球无法探究动能与质量的关系。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $