Question

20．王月等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他们的探究过程：
（1）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点．测量出BC之间的距离的目的是比较弹性形变的大小，测量出AD之间的距离其目的是比较弹性势能大小，并改变BC之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大；
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点．分别测量出AD之间的距离．改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关．

Answer 1

分析 （1）弹性势能的大小和发生弹性形变的大小有关，弹簧被压缩的距离（BC）越大，弹性势能越大；
（2）弹性势能的大小采用转换法，通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，水平面A点左侧光滑，对物体运动远近没有影响，所以观察的是距离AD的大小．

解答 解：（1）本实验探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，所以必须测出弹簧长度变化量，即BC间的距离，测量出BC之间的距离的目的是比较弹性形变的大小；
弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出AD间的距离；
为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即BC间的距离，多测几组数据；
（2）本实验探究弹性势能与弹簧粗细是否有关，必须控制弹簧长度变化量，即BC间的距离相同，改变弹簧的粗细，测量物体在粗糙表面上运动的距离（AD间的距离），并进行比较得出结论．
故答案为：（1）弹性形变；AD；BC；（2）AD．

点评 此题主要考查的是学生对弹性势能大小跟弹簧长度变化量、弹簧粗细之间关系的理解和掌握，注意控制变量法和转换法在实验中的运用．