精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
18.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的材料有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同,最后得出以下实验记录表.
实验
次数
使用的
弹簧
被压缩后
弹簧的长度/cm
木块移动
的距离
弹簧A5S1
弹簧A8S2
弹簧B5S3
弹簧B8S4
(1)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的动能.
(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被推动的距离来判断弹簧的弹性势能大小.
(3)为了探究“猜想一”,可选用上表中①③或②④两次实验的数据进行比较分析.
(4)下面是探究猜想二的实验方案,请结合上表中的实验记录,将方案补充完整.
1)将弹簧A、小球、木块按图安装好;
2)压缩弹簧A,使其长度为5cm,放手后小球被弹出,推动木块移动距离S1
3)压缩弹簧A,使其长度为8cm,放手后小球被弹出,推动木块移动距离S2
4)比较分析实验数据S1和S2,若S1与S2不相等,则猜想2正确(选填“正确”或“不正确”).

分析 (1)弹簧弹开小球的过程中,弹簧逐渐恢复原长,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.
(2)弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少,这种研究方法叫转换法,因此可以将弹簧的弹性势能转化为木块移动的距离来比较弹性势能的大小.
(3)探究弹性势能的大小与弹簧的材料的关系时,需保证弹簧丝的长度和粗细以及压缩的程度都要相同,材料不同.  
(4)要弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,根据控制变量法的思想,必须选择同样的弹簧,改变压缩程度,比较木块移动的距离得出结论.

解答 解:(1)弹簧将小球弹出是弹簧的弹性势能转化为小球的动能.
(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被推动的距离来判断弹簧的弹性势能大小.
(3)因为表中①③和②④的长度和粗细以及压缩的程度都要相同,材料不同,故选①③或②④.
(4)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时,应选择相同的弹簧,改变压缩的程度,比较小球被弹出,推动木块移动的距离得出结论.因此压缩弹簧A,使其长度为8cm,放手后小球被弹出,推动木块移动距离S2;比较分析实验数据S1和S2,若S1与S2不相等,说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关,则猜想2是正确的.
故答案为:(1)动;(2)木块被推动的距离;(3)①③;②④;(4)8;正确.

点评 本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验,考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握,属于难题.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.如图甲是大丰港区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、可再生(可再生/不可再生)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度小(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向上(上/下)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用电磁感应原理.实现机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有哪些C(答案不唯一)
A.只要有风,机组就能产生电能     B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大     D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s)5101520
1s内获得的能量(×104J)182764
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是风机获得的能量与风速的三次方成正比(用文字叙述);
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,求风机发电的效率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

10.关于通过凸透镜的三条特殊光线,下列说法中错误的是(  )
A.通过薄凸透镜光心的光会沿主光轴传播
B.凸透镜对光线有会聚作用,但是通过凸透镜的一束光不一定会聚到一点
C.平行于主光轴的光通过凸透镜后过焦点
D.通过焦点的光通过凸透镜后平行于主光轴射出

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

6.如图所示的电路,开关都闭合后测得电压表 的读数为4.5V,电流表A1和A2的读数分别为0.5A 和0.2A,请按电路图将图乙中的元件正确连接起来并求:
(1)通过L1的电流是0.3A;        
(2)L2两端的电压是4.5V;
(3)电源电压恒定,当S1断开时,电压表读数将不变,电流表A1的读数将变小,电流表 A2的示数将不变.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

13.小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡,记录动力臂l1及阻力臂l2,小华、小明的操作情况分别如图25(a)、(b)所示,表一、表二为他们记录的实验数据.(设每个钩码重0.5N)
表一  小华同学
实验
序号
F1
(牛)
l1
(厘米)
F2
(牛)
l2
(厘米)
11881
23663
32882
表二  小明同学
实验
序号
F1
(牛)
l1
(厘米)
F2
(牛)
l2
(厘米)
41842
52844
645210

(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华得出结论:杠杆平衡的条件是F1+l1=F2+l2.请判断:小华的结论是错误的(选填“正确”或“错误”),依据是:不同的物理量不能相加.
(2)得出正确杠杆平衡的条件后,小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验,但跟小明的操作不同的是,他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点,而钩码的位置不变,如图25(c)所示.
请判断:他能使杠杆在水平位置平衡(选填“能”或“不能”).如果杠杆能平衡,写出需满足的条件;如果杠杆不能平衡,写出判断的理由.F1l1=F2l2
(3)在如图(d)所示的实验装置中,只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可使杠杆在水平位置平衡?(设计两种方案)
答:①在第6个格处挂2个钩码;②在第4个格处挂3个钩码.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

3.关于机械的研究
(1)图甲是探究杠杆平衡条件的实验装置.调节杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆水平平衡.如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将变大(变大/不变/变小).
(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是错误的(选填“正确”或“错误”).如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆右端向下倾斜(选填“仍平衡”、“左端向下倾斜”或“右端向下倾斜”)
(3)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想.为了验证猜想是否正确,该小组同学们按如图丙所示的A、B、C、D  四种情形组装滑轮组.为了验证猜想“两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关”,应选择装配图中的A、C(或B、D)两组滑轮组做对比实验;按装配图A、B或图C、D两个滑轮组做对比实验,可以验证什么猜想?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,用丝线悬挂着A、B、C、D、E、F六个小球,它们之间相互作用的情况如图甲、乙、丙、丁所示,则肯定带电的小球是(  )
A.A、C小球B.A、D小球C.A、B小球D.E、F小球

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

7.情景设置:如图,若敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并把泡沫塑料小球弹起.
(1)提出问题:请你针对上述实验情景,提出问题空气能传递声音吗?.
(2)请你解答你自己提出的问题空气能传递声音.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:作图题

8.在图中,根据入射光线,画出相应的反射光线,并标出反射角的度数.

查看答案和解析>>

同步练习册答案