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被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.为此,小明选用材
题型:不详难度:来源:
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被压缩的程度有关; 猜想二:弹性势能的大小是弹簧的材料有关. 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、木块和长刻度尺各一,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
| ①
| 弹簧A
| 5
| S1
| ②
| 弹簧A
| 8
| S2
| ③
| 弹簧B
| 5
| S3
| ④
| 弹簧B
| 8
| S4
| (1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是 _ __ (填序号). ①探究“杠杆的平衡条件”②探究“温度的测量中用液面的升降表示物体的冷热程度” (2)请将探究猜想一的方案补充完整. ①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1; ③压缩弹簧,使其长度为_ __ cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动 _ __ . ④比较分析实验数据_ __ 和 ,得出结论. (3)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_ __ 能. (4)为了探究猜想二,可选用试验次数②和_ __ 的数据进行比较分析,若_ __ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关. |
答案
(1) ② (2) ③ 8 S2 ④ S1 S2 (3) 动 (4) ④ S2≠S4 |
解析
试题分析: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,电磁铁磁性的强弱我们看不到,是通过磁铁吸引大头针的多少来判断的.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.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.为了探究弹性势能的大小是弹簧的材料有关,必须控制压缩程度相同,改变材料,比较木块移动的距离得出结论.(1)转换法的应用: ①热学中:在清水中滴入红墨水,通过扩散现象证明大量分子做无规则运动; ②电学中:通过磁铁吸引大头针的多少来说明磁性的强弱; ③声学中:将正在发声的音叉靠近细线悬吊着的乒乓球,乒乓球被弹起. (2)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. (3)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. (4)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用试验次数②和④,若S2≠S4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关. 点评:本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验,关键是学生对控制变量法、转换法的了解与掌握,属于难题. |
举一反三
小芳想验证重力势能与高度的关系:她在水平地面上铺一张纸,将篮球表面涂黑,使篮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),判断的依据 .同时发现,每次篮球落地后反弹的高度也不相同.针对这个问题大家进行了讨论,并提出了不同的猜想. 猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关; 猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关; 猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关. 于是,他们用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验,得到的实验数据如下表:
(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 、 的两组数据进行分析. (2)通过实验,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 、 有关,与 无关. |
据CCTV报道:今年5月29日,在高速公路上驾驶客车的司机吴斌,被前方突然飞来一小物块击破挡风玻璃后击中腹部。他整个肝脏碎裂,却以超人的意志力忍着剧痛,完成了靠边停车等保障安全的一系列动作,保证了25名乘客安全,自己却献出了宝贵的生命。飞来的物块使吴师傅致命的主要原因,是因为它具有A.较大的动能 | B.较大的势能 | C.较大的密度 | D.较大的硬度 |
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在“探究动能的大小与哪些因素有关”活动中 ⑴ 让小车分别从不同高度由静止开始滑下,这样能使小车到达水平面的 不相同.运动小车动能的大小主要是通过比较被撞木块 的大小得出的.你探究的结果是:运动的小车质量相同时,速度大的动能较 . ⑵ 改变小车的质量,让它们从同一高度由静止开始下滑,这样做的目的是 ,探究发现运动的小车质量大的动能 . ⑶ 总结上述活动可知:运动物体的 越大 越大,它具有的动能就越大. |
2010年4月14日,青海玉树发生强烈地震。地震后运送救灾物资的飞机对灾区投放物 品(如图所示),物品在空中匀速下落的过程中,其动能和重力势能的变化是( )
A.动能增加,重力势能增加 | B.动能不变,重力势能增加 | C.动能不变,重力势能减小 | D.动能减少,重力势能减少 |
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小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案,并进行了以下三步实验操作: 步骤一:让铁球甲从斜面F点静止滚下打到一个小木块上,推动木块使木块从位置A移动到位置B。 步骤二:让铁球甲从斜面E点静止滚下,打到相同的小木块上,推动木块使木块从位置A移动到位置C。 步骤三:换一铁球乙(m乙﹥m甲)从斜面上E点静止滚下,打到相同的小木块上,推动木块从位置A移动到位置D。 (1)小明同学设计实验“步骤一”和“步骤二”,是想探究动能大小与 的关系; (2)小球动能的大小是通过比较 得出的。 (3)分析步骤二、三,得出的结论 。 (4)为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度,有同学认为可以不用让两球都从E点滚下,而是设计了如图乙装置,只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗,该方法 (合理/不合理)。 |
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