摘要:22.某同学为了研究弹簧的弹性势能EP跟弹簧的形变量之间的关系.设计了这样一个实验:将弹簧的一端固定在光滑桌面的桌边处.用一只小球压缩弹簧.然后释放小球.小球弹出后刚好离开桌面做平抛运动.测出弹簧的压缩量.再测出小球被弹出时的速度.算出对应的动能Ek(认为等于弹簧的弹性势能).从而研究EP与的关系.该实验中除了上述器材外还需要的测量仪器有 .必须测量的物理量有 .

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(1)在研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中,弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到,而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量.现有两组同学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使滑块在气垫导轨上向右运动,通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.请写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系EP=          ;图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量         ;两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对      能的测量.请你用简短的语言设计第三种研究弹簧弹性势能的方案                                                       

 


(2)在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中,某实验小组得到了如图所示的R-L 实验图线,则图线的斜率与导线的横截面积的乘积表示的物理量是    

为了测量金属丝的电阻(阻值在5-10Ω间),实验提供了下列器材和电路:

A. 电压表(0~3V,内阻1kW)         B. 电压表(0~15V,内阻5kW)

C. 电流表(0~0.6A,内阻2W)        D. 电流表(0~3A,内阻0.5W)

E. 滑动变阻器(10W,0.2A)          F. 滑动变阻器(50W,0.6A)

G. 直流电源(6V,内阻不计)         另有开关一个、导线若干.

 


实验中电路应选          ,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填器材的字母代号).

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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是________;
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
弹簧压缩量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99
在坐标纸上做出x-s的图象.并由图象得出:x与s的关系式是________.
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为________;
③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为________;
④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).

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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。
(1)若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是_____________;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
在坐标纸上做出x-s的图像。并由图像得出:x与s的关系式是_________。实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为_________;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
③用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为_________;
(4)若该同学在完成步骤(3)的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比_________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是   
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
弹簧压缩量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99
在坐标纸上做出x-s的图象.并由图象得出:x与s的关系式是   
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为   
③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为   
④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比    (选填“偏大”、“偏小”或“相同”).
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