Question

如图所示的是一个抛掷乒乓球的装置．橡皮筋的一端固定在可转动的木片的一端，另一端可挂在底座上不同位置的挂钩上，用手向下压木片，将乒乓球置于半球形容器里，放手后乒乓球即可抛掷出去了．那么乒乓球被该装置抛掷出去的远近与哪些因素有关呢？
（1）请说出你的猜想．（只写一个猜想）
（2）写出能验证你猜想的实验方案．

Answer 1

【答案】分析：（1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．
（2）分析此装置的结构和工作过程，提出合理的猜想，并设计实验方案．
解答：解：（1）可以有多种猜想：猜想①：与橡皮筋挂在底座挂钩上的位置有关；
猜想②：与挂在底座挂钩上橡皮筋的股数有关；
猜想③：与橡皮筋本身有关；
猜想④：与手向下压木片时，木片与底座的夹角有关．
（2）具体设计方案中体现控制变量法，以猜想①为例：
①将橡皮筋挂在底座离转轴最近的挂钩上，按照图（a）的方式将乒乓球抛掷出去，记下抛掷出去的距离为S₁；
②将橡皮筋再依次挂在离转轴第二、第三、第四远的挂钩上，同样按照图（a）的方式将乒乓球抛掷出去，记下抛掷出去的距离依次为S₂、S₃、S₄；
③比较S₁、S₂、S₃、S₄，若S₁=S₂=S₃=S₄，说明乒乓球被该装置抛掷出去的远近与与橡皮筋挂在底座挂钩上的位置无关，否则则有关．
点评：此题主要考查控制变量法，设计实验时必须体现控制变量的思想．