Question

15．小楠同學(xué)平時(shí)使用帶彈簧的圓珠筆寫(xiě)字，她想估測(cè)里面小彈簧在圓柱筆尾端壓緊情況下的彈簧勢(shì)能的增加量，請(qǐng)你幫助它完成這一想法．
（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)所用的器材：米尺、天平．
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的步驟和所要測(cè)量的物理量（用字母量表示），要求能符號(hào)實(shí)際并盡量減少誤差：①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x₁；
③突然放開(kāi)圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高點(diǎn)的讀數(shù)x₂；
④用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m；．
（3）彈性勢(shì)能的增加量的表達(dá)式△E_P=mg（x₂-x₁）．

Answer 1

分析 將筆向上彈出，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，增加的重力勢(shì)能等于動(dòng)能的減小量，而動(dòng)能的減小量又等于彈性勢(shì)能的減小量．，故需要測(cè)量出圓珠筆的質(zhì)量和上升的高度，根據(jù)能量守恒即可求得彈性勢(shì)能

解答 解：（1）需要米尺測(cè)量圓珠筆上升的高度；
需要天平測(cè)量圓珠筆的質(zhì)量；
（2）①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x₁；
③突然放開(kāi)圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高點(diǎn)的讀數(shù)x₂；
④用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）圓珠筆增加的重力勢(shì)能等于動(dòng)能的減小量，而動(dòng)能的減小量又等于彈性勢(shì)能的減小量，故彈性勢(shì)能的增加量為：△E_p=mg（x₂-x₁）；
故答案為：（1）米尺，天平；
（2）①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x₁；
③突然放開(kāi)圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高點(diǎn)的讀數(shù)x₂；
④用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）mg（x₂-x₁）．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)原理列出表達(dá)式，再確定實(shí)驗(yàn)步驟，關(guān)鍵是抓住實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯桑?/p>