Question

16．某实验兴趣小组用如图所示的装置做“测平均速度”的实验时，提出了“小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所经历的时间与哪些因素有关”的问题，经同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：小车在斜面上运动所经历的时间与小车质量有关；
猜想二：小车在斜面上运动所经历的时间与斜面的粗糙程度有关；
猜想三：小车在斜面上运动所经历的时间与斜面的倾斜程度有关；
为验证以上猜想，他们选用器材：质量不同的小车三辆、倾角可调的斜面一个（金属片位置已固定）、刻度尺一把、秒表一块、毛巾和棉布各一块．请你帮他们完成下列任务：
（1）探究“猜想一”的实验方案：
①先后让质量不同的三辆小车由静止开始从同一高度滑下，测得小车在斜面上运动所经历的时间；
②分析实验数据得出结论：若小车在斜面上滚动所经历的时间相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量无关；若三个小车在斜面上滚动所经历的时间不相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量有关．（写明不同实验数据得出的相应结论）．
（2）请在虚线框中设计出探究“猜想二”的数据记录表格．

Answer 1

分析 （1）由猜想可知，小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量、斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关，所以实验中要利用控制变量法，要探究小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量的关系，要控制斜面的光滑程度、斜面的倾斜程度一样，改变小车的质量，测量小车下滚时间比较．
（2）由控制变量法，设计实验步骤和表格．

解答 解：
（1）“猜想一”的实验方案：
①先后让质量不同的三辆小车由静止开始从同一斜面的同一高度滑下，测得小车在斜面上滚动所经历的时间；
②分析实验数据得出结论：若小车在斜面上滚动所经历的时间相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量无关；若四个小车在斜面上滚动所经历的时间不相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量有关．
（2）要探究小车在斜面上运动所经历的时间与斜面的粗糙程度的关系，要控制小车质量（使用同一小车）和斜面倾斜程度（同一斜面），改变斜面的粗糙程度，分别测出小车滑下的时间，据此设计探究“猜想二”的记录数据表格如下：

实验次数	斜面的粗糙程度	小车在斜面上滑下所经历的时间（s）
1	斜面
2	斜面上铺棉布
3	斜面上铺毛巾

故答案为：（1）①质量，同一高度；②若小车在斜面上滚动所经历的时间相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量无关；若四个小车在斜面上滚动所经历的时间不相同，则小车在斜面上滚动所经历的时间与小车质量有关；（2）设计表格如上图．

点评 本题为小球在斜面上滚动所经历的时间与哪些因素有关的探究实验，根据实验猜想利用好控制变量法是解题的根本方法．