Question

15．小楠同學平時使用帶彈簧的圓珠筆寫字，她想估測里面小彈簧在圓柱筆尾端壓緊情況下的彈簧勢能的增加量，請你幫助它完成這一想法．
（1）寫出實驗所用的器材：米尺、天平．
（2）寫出實驗的步驟和所要測量的物理量（用字母量表示），要求能符號實際并盡量減少誤差：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突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達最高點的讀數(shù)x₂；
④用天平測出圓珠筆的質(zhì)量m；．
（3）彈性勢能的增加量的表達式△E_P=mg（x₂-x₁）．

Answer 1

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

解答 解：（1）需要米尺測量圓珠筆上升的高度；
需要天平測量圓珠筆的質(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突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達最高點的讀數(shù)x₂；
④用天平測出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）圓珠筆增加的重力勢能等于動能的減小量，而動能的減小量又等于彈性勢能的減小量，故彈性勢能的增加量為：△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突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達最高點的讀數(shù)x₂；
④用天平測出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）mg（x₂-x₁）．

點評 本題關鍵是明確實驗原理，然后根據(jù)原理列出表達式，再確定實驗步驟，關鍵是抓住實驗目的即可．