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在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时,小明提山了如下猜想:
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,最后得出的结论记录在下表中.
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______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______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______或______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______cm,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______(选填“正确”或“不正确”).

【答案】分析:(1)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能.
(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)弹簧将小球弹开的过程中,是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)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
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科目:初中物理 来源: 题型:

某课外兴趣小组研究势能:
(1)小明想探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图1 所示.在此实验中,我们是通过观察
木桩下陷的深度
木桩下陷的深度
来比较各铁块重力势能的大小,
若mB<mC,则梁铁块下落的关系是hB
大于
大于
 hC(选填:“大于”“等于”或“小于”).
(2)小华想探究弹性势能的大小与哪些因素有关.她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验.如图2所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处.
①实验时可通过观察同一滑块
冲上斜面的高度
冲上斜面的高度
来判断弹性势能的大小.
②比较如图2(a)、(b)两个实验可以初步得出,弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就
越大
越大

③若物块冲上斜面的最大高度ha=hc<hb,弹性形变的大小La<Lb=Lc,则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是
Ea<Eb=Ec
Ea<Eb=Ec

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科目:初中物理 来源: 题型:

某同学用一条橡皮筋进行如下探究.
(1)第一次他把橡皮筋挂在如图所示的装置上,分别挂上不同质量的钩码,用刻度尺测出对应的橡皮筋长度值记录如下表.
(2)第二次为研究“弹性势能的大小与物体的伸长的长度的关系”,他用铁丝、这根橡皮筋、皮垫制成了弹弓.然后找到一个安全地点,用同一个铁弹,向同一方向进行了实验.
实验数据如下表.
实验次数 1 2 3 4 5
所挂钩码重力G/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0
橡皮筋的长度L/m 0.2 0.25 0.30 0.35 0.40
铁弹被射出的距离S/m 0 4 7 9.5 13
根据实验现象回答问题:
(1)根据第一次探究,分析表中数据可得:橡皮筋的
伸长的长度
伸长的长度
与其所受拉力成正比,物理实验器材中的
弹簧测力计
弹簧测力计
 (填实验器材名称)的原理与此结论相同.
(2)橡皮筋被拉长时具有
弹性势
弹性势
能.
(3)他在第二次探究时,用
铁弹被射出的距离
铁弹被射出的距离
表示橡皮筋弹性势能的大小,得到的结论是:橡皮筋被拉得越长,具有的弹性势能就
越大
越大
.(选填“越大”或“越小”)

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)探究物体的动能:
a.我们知道,在进行科学探究时,常需要对提出的问题进行适当的猜想,而猜想常需有一定的事实依据.根据高速公路上要对车辆进行限速这个信息,我们可以猜想物体的动能可能跟物体运动的
速度
速度
有关,而不同车型的限速值不一样,又可以让我们想到动能可能跟物体的
质量
质量
有关.
b.为了探究动能与质量的关系,小明设计了如下实验:他让体积不等的实心钢球从同一斜面的同一高度滚下去撞击木块,通过
木块被推动的距离
木块被推动的距离
来比较钢球动能大小.小明某次实验情况如图甲所示,他根据这次实验情况得出结论:物体动能大小与质量无关.这个结论与我们已知的结论不符.请你分析他得到该错误结论的思路过程:
木块移动距离相同,由此推测物体动能大小与质量无关
木块移动距离相同,由此推测物体动能大小与质量无关
,并请你评估他实验中的不足:
没有让木块从同一起点开始;没有意识到体积不同,物体的质量不同
没有让木块从同一起点开始;没有意识到体积不同,物体的质量不同


(2)探究弹性势能:
a.如图乙是研究弹性势能与形变程度关系的实验装置,将小球置于弹簧的右端,将同一个弹簧每次压缩
不同
不同
的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),松开后小球弹开,钻入同一位置的相同纸盒,并留在其中,分析比较纸盒
被推动距离
被推动距离
,可得出结论.
b.本实验中弹簧将小球弹开的过程,是弹簧的弹性势能转化为小球
能的过程,小球撞击纸盒的过程,是克服
摩擦力
摩擦力
做功的过程.假若水平面绝对光滑,本实验将
不能
不能
(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)探究物体的重力势能:(三个木桩在沙中所处的初始深度相同,甲、乙、丙三物体的质量关系为:m=m<m
a.比较图丙中A、B两木桩扎入沙坑的深度,可以得出的结论是:
质量
质量
一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就越

b.若图丙中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,
(选填“能”、“不能”)说明乙、丙的初始的重力势能相同.
(4)机械能的转化及其应用
张工、李工两位是建筑设计师,均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计,最后张工上交了如图丁所示的设计方案图,李工上交了如图戊所示的设计方案图,若你是此公司代表,你将选择
图的设计方案,结合你学到的物理知识,请简要谈谈你选择的理由.理由:
火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能,可以降低车速,容易刹车
火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能,可以降低车速,容易刹车

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?宜宾)(I)小明根据对机动车行驶速度的限制和在同样的道路上,对不同车型的限制车速不一样,由此猜想:物体的动能大小可能与其速度、质量有关:于是设计了如图1所示的实验进行探究,让小球从光滑斜槽轨道上静止滑下,进入光滑水平滑槽与固定在水平滑槽右端的一轻质自然长度的弹簧相接触并压缩,弹簧被压缩得越短,弹簧的弹性势能越大,说明小球的动能就越大.实验测得的数据如下表一、表二

表一:当小球质量m=0.1kg时
实验序号 小球在斜槽上的高度h/cm 小球到达水平槽时的速度t/cm?s-1 弹簧的压缩长度△x/cm
1 20 198 4.9
2 50 314 7.9
3 80 400 10.0
表二:当小球在斜槽上高度h=0.8m时
实验序号 小球的质量m/kg 小球到达水平槽时的速度t/cm?s-1 弹簧的压缩长度△x/cm
1 0.05 397 7.1
2 0.1 400 10.0
3 0.2 398 14.1
(1)由上表一、表二可知:小球运动速度大小由
小球在斜槽上的高度
小球在斜槽上的高度
决定;影响小球动能因素与小球的
质量和速度
质量和速度
有关.
(2)本实验中该同学采用的研究方法有(  )
A、转换法       B.类比法       C.控制变量法       D、模拟法
(II)为了测定一个待测电阻Rn的阻值,实验室提供如下器材:电池、电流表A1、电流表A2、滑动变阻器R、定值电阻R0、电键S、导线若干.小李同学用所提供的器材,设计了如图2(甲)所示的电路图.
(1)请根据设计的电路图,在实物图2(乙)中用笔画代替导线,把连接图补充完整.
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应调到
b
b
端(选填“a”或“b”)
(3)实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,记录下此时电流表A1、A2的示数分別是I1和I2,则待测电阻R0的表达式:Rx=
I1R0
I2-I1
I1R0
I2-I1

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网在探究“影响弹性势能大小与形变程度的关系”的实验中,将同一根弹簧压缩不同程度,弹开贴近弹簧的静止小车,实验情景如上左图A、B所示,那么
 
(A/B)图中的弹簧形变程度大;弹性势能的大小无法直接观察,我们是通过观察小车被弹开的距离来比较弹簧弹性势能大小的.下列研究实例中,同样用到此研究方法的是
 
.①认识电流时,用水流进行类比;②在空气压缩引火仪中,通过观察棉花的燃烧来知道空气内能的增加;③探究杠杆的平衡条件.

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