Question

【題目】光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點轉動的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球．現在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能．

（1）還需要的器材是：______________、____________________

（2）以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對重力勢能的測量，進而轉化為對___和___的直接測量．

（3）為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數和形變量的關系，除以上器材外，還準備了兩個勁度系數不相同的輕彈簧。先保持彈簧的勁度系數不變，研究彈性勢能與形變量的關系；再保持形變量不變，研究彈性勢能與勁度系數的關系。這種研究問題的實驗方法稱為 _________________________ ．

Answer 1

【答案】 天平 刻度尺 質量m 上升高度h 控制變量法

【解析】試題分析：水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，根據機械能守恒定律分析需要的器材．實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對重力勢能的測量，根據重力勢能的計算公式確定需要直接測量的物理量．

（1）用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，由于水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，只有彈簧的彈力和重力做功，小球和彈簧組成的系統機械能守恒，根據機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能，因此需要用天平測量小球的質量m，用刻度尺測量小球在光滑圓弧軌道上上升的高度h．

（2）根據機械能守恒可知，實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對重力勢能的測量，根據重力勢能的計算公式，可知需要直接測量的物理量是質量、上升高度．

（3）我們在研究某事物與多個變量之間的關系時，一般先控制其他變量一定，研究事物與其中一個變量的關系，這種方法叫做控制變量法