试题

题目:
(2012·青岛模拟)完成下列实验的设计方案:
课题 探究弹性势能与形变大小的关系




次数 弹簧被压缩的长度△L/cm 木块被推动的距离s/cm 弹簧弹性势能的大小
1
2
次数 弹簧被压缩的长度△L/cm 木块被推动的距离s/cm 弹簧弹性势能的大小
1
2
器材 弹簧、木块、刻度尺
实验
步骤
第一步:将弹簧按下图安装好;
青果学院
第二步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L1,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1
第三步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L2(△L2>△L1),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S2
第四步:比较S1和S2得出结论.
第一步:将弹簧按下图安装好;
青果学院
第二步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L1,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1
第三步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L2(△L2>△L1),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S2
第四步:比较S1和S2得出结论.

答案
次数 弹簧被压缩的长度△L/cm 木块被推动的距离s/cm 弹簧弹性势能的大小
1
2

第一步:将弹簧按下图安装好;
青果学院
第二步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L1,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1
第三步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L2(△L2>△L1),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S2
第四步:比较S1和S2得出结论.

解:(1)步骤一:把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计匀速拉动木块,记下弹簧测力计的示数F1
步骤二:把圆柱状铅笔放在水平桌面上,将木块放在其上方,用步骤一的方法拉动木块,记下弹簧测力计的示数F2
实验分析:当满足F2<F1的条件时,上述结论是正确的.
(2)①在实验中要改变弹簧的形变大小,观察木块被推出的距离远近.
设计表格如下:
次数 弹簧被压缩的长度△L/cm 木块被推动的距离s/cm 弹簧弹性势能的大小
1      
2      
②实验步骤如下:
第一步:将弹簧按下图安装好;
青果学院
第二步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L1,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1
第三步:将小球置于弹簧的右端,使弹簧被压缩的长度为△L2(△L2>△L1),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S2
第四步:比较S1和S2得出结论.
考点梳理
控制变量法与探究性实验方案.
(1)要验证“在相同条件下,滚动摩擦远小于滑动摩擦”的正确性,就要采用控制变量法,控制压力的大小和接触面粗糙程度一定.
(2)①由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种研究方法叫转换法.
②探究弹性势能的大小与形变大小的关系,改变弹簧的形变大小,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小;
③比较两次木块被推动的距离得出结论.
(1)主要考查的是学生应用所学物理知识来解决实际问题的能力,设计实验的能力.
(2)本题为探究弹性势能与形变大小关系的实验,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.
探究型实验综合题.
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