Question

22、如圖所示的是一個拋擲乒乓球的裝置．橡皮筋的一端固定在可轉動的木片的一端，另一端可掛在底座上不同位置的掛鉤上，用手向下壓木片，將乒乓球置于半球形容器里，放手后乒乓球即可拋擲出去了．那么乒乓球被該裝置拋擲出去的遠近與哪些因素有關呢？
（1）請說出你的猜想．（只寫一個猜想）
（2）寫出能驗證你猜想的實驗方案．

Answer 1

分析：（1）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；它是科學探究中的重要思想方法，控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一．
（2）分析此裝置的結構和工作過程，提出合理的猜想，并設計實驗方案．

解答：解：（1）可以有多種猜想：猜想①：與橡皮筋掛在底座掛鉤上的位置有關；
猜想②：與掛在底座掛鉤上橡皮筋的股數有關；
猜想③：與橡皮筋本身有關；
猜想④：與手向下壓木片時，木片與底座的夾角有關．
（2）具體設計方案中體現控制變量法，以猜想①為例：
①將橡皮筋掛在底座離轉軸最近的掛鉤上，按照圖（a）的方式將乒乓球拋擲出去，記下拋擲出去的距離為S₁；
②將橡皮筋再依次掛在離轉軸第二、第三、第四遠的掛鉤上，同樣按照圖（a）的方式將乒乓球拋擲出去，記下拋擲出去的距離依次為S₂、S₃、S₄；
③比較S₁、S₂、S₃、S₄，若S₁=S₂=S₃=S₄，說明乒乓球被該裝置拋擲出去的遠近與與橡皮筋掛在底座掛鉤上的位置無關，否則則有關．

點評：此題主要考查控制變量法，設計實驗時必須體現控制變量的思想．