粵教高中物理必修2第四章第五節(jié)《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》導(dǎo)學(xué)案

1、13 / 102019最新粵教版高中物理必修2第四章第五節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律導(dǎo)學(xué)案課前自主預(yù)習(xí)1 .實(shí)驗(yàn)原理：在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能守恒。設(shè)某時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度為V,下落高度為h,則有：。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出重物下落時(shí)某時(shí)刻的 及下落的 高度，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。2 .實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、重物、帶有夾子的鐵架臺(tái)、導(dǎo)線。3 .減小實(shí)驗(yàn)誤差：應(yīng)盡量減小重物下落時(shí)紙帶所受的阻力。因此重錘應(yīng)選 （填重、輕）,紙帶應(yīng) 放置。4 .（單選）關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，下列敘述正確的有（）A.天平測(cè)出重錘質(zhì)量B.采用直流低壓電

2、源C.先接通電源，后釋放紙帶D.測(cè)出重錘下落時(shí)間解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中根據(jù)公式 2mv2=mgh,不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中使用的是 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)量秒表時(shí)間，采用的低壓交流電電源，應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源，后 釋放紙帶，要求選用的紙帶打出的第一、二點(diǎn)間距接近 2mm,故C選項(xiàng)正確。答案：C5.（單選）在 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，通過計(jì)算得到的有（）A.重錘質(zhì)量B.下落時(shí)間C.重錘的下落高度D.與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的即時(shí)速度解析：重錘的質(zhì)量不需要測(cè)量，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)的儀器，故下落時(shí)間不需要計(jì)算，重錘 下落的高度要測(cè)量出來，只有與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的即時(shí)速度需要用平均速度計(jì)算出來

3、。答案：D2;低壓交流電源 3.重；豎直答案：1. mgh= mv/2;瞬時(shí)速度2.刻度尺課堂互動(dòng)探究知識(shí)點(diǎn)1創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)新知探究圖 4-5-1驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)鍵是在滿足只有重力（或彈力）做功的前提條件，重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）的變化同動(dòng)能的變化在誤差允許范圍內(nèi) 相等，自由落體運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的機(jī)械能守恒問 題。物體減小的重力勢(shì)能可以通過測(cè)量物體下落 的高度差計(jì)算，再利用平均速度與中間時(shí)刻瞬時(shí) 速度的關(guān)系計(jì)算瞬時(shí)速度和動(dòng)能的改變量。除自由落體外，任何滿足只有重力做功的情 況機(jī)械能都是守恒的，因自由落體法阻力較大，且卜落時(shí)間較短，不便觀察。為提高實(shí)驗(yàn)精確度可以選擇在氣墊導(dǎo)軌上操作實(shí)驗(yàn)，如圖4

4、-5-1所示，滑塊與氣墊導(dǎo)軌間的摩擦力非常小，幾乎為零，這樣滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)就等效為只有重力做功。我們只需要測(cè)出氣墊導(dǎo)軌上 的高度差就可測(cè)出重力勢(shì)能的減小量再利用光電門測(cè)出滑塊 的時(shí)間,利用平均速度與中間時(shí)刻瞬時(shí)速度的關(guān)系計(jì)算 和 的改變量。通過比較經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。同理，平拋運(yùn)動(dòng)等只要滿足只有重力做功也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。答案：兩個(gè)光電門間，經(jīng)過兩個(gè)光電門，瞬時(shí)速度，動(dòng)能 重點(diǎn)歸納1 .用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(1)在該實(shí)驗(yàn)中選取氣墊導(dǎo)軌、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器等器材，如圖451所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，圖中m為滑塊質(zhì)量，1為擋光板長度，GG2為光

5、電門.(2)將滑塊從軌道上端某一處滑下，測(cè)出它通過光電門 Gi和G2時(shí)的速度vi和V2,可得到Gi到G2這段位移中滑塊的動(dòng)能增量Ek= 2mv2 2mv2.(3)再算出Gi到G2這段位移中滑塊重力勢(shì)能的減少量正出比較AEp的結(jié)論，從而證明機(jī)械能守恒.2 .利用平拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(1)運(yùn)用如圖4 52所示的裝置，讓小球從光滑斜軌道的某一高 度處由靜止開始滾下.小球離開軌道時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng).(2)測(cè)出圖中平臺(tái)高度H、小球在光滑斜軌道上由靜止開始滾下時(shí)離平臺(tái)的高度h以及小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平位移s.(3)由H = 2gt2算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再由v = s算出小球離 開軌道時(shí)的速度v.(4

6、)比較mgh和1mv2的大小 ，即比較gh和y的大小 ，若gh=2v2,則可以驗(yàn)證機(jī)械能守 恒.例1(單選)關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，下列敘述正確的有()A.天平測(cè)出重錘質(zhì)量B.采用直流低壓電源C.先接通電源，后釋放紙帶D.測(cè)出重錘下落時(shí)間1 2解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中根據(jù)公式2mv2=mgh,不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中使用的是打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)量秒表時(shí)間，采用的低壓交流電電源，應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源，后釋 放紙帶，要求選用的紙帶打出的第一、二點(diǎn)間距接近2mm,故C選項(xiàng)正確。答案：C觸類旁通圖 4-5-31 .如圖453所示,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

7、道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停 在該處；另有一小鋼球(可看做質(zhì)點(diǎn)).現(xiàn)在利用這些器材測(cè)定彈簧被壓 縮時(shí)的彈性勢(shì)能.(1)還需要的器材是、(2)以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì) 的測(cè)量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化對(duì) 和 的直接測(cè)量.解析：小球被彈簧彈開后，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，小球沿光滑曲面上滑時(shí),小球的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能。故只需測(cè)出小球的最大重力勢(shì)能即可；也即轉(zhuǎn) 化為測(cè)出小球的質(zhì)量和高度差。答案：天平、刻度尺、重力勢(shì)能、質(zhì)量、高度知識(shí)點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)分析重點(diǎn)歸納誤差分析及數(shù)據(jù)處理方法2 .落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的注意事項(xiàng)(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須

8、使穿紙帶的兩限位孔在同一豎直線上，以減少紙帶和限位孔的摩擦.(2)紙帶應(yīng)保持豎直，平直不卷曲，避免人為增大摩擦阻力.(3)紙帶選?。狐c(diǎn)跡清晰、點(diǎn)成一線及第1、2點(diǎn)間間距接近2 mm這樣的紙帶最合適.(4)測(cè)量下落高度時(shí)，必須從起點(diǎn)開始算.1 2 (5)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)比較式為ghn和2vn,不需要進(jìn)行物體質(zhì)量的測(cè)量，物體的質(zhì)量選取要盡量大些，以減小因摩擦造成的相對(duì)誤差.(6)數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意重力加速度g取當(dāng)?shù)氐闹?(7)式子v= 42gh是根據(jù)機(jī)械能守恒定律 mgh=2mv2得到的，而我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證機(jī) 械能守恒定律，顯然，運(yùn)用該式求解速度不妥.(8)不能用公式 v=gt求物體下落速度.該式認(rèn)

9、為物體下落的運(yùn)動(dòng)加速度為g,而實(shí)際上在實(shí)驗(yàn)中不可避免地受到各種摩擦力的作用，如計(jì)時(shí)器的限位孔與紙帶的阻力等.因此下落的加速度必將小于g,而下落高度是直接測(cè)量值.這樣得到的是機(jī)械能增加的結(jié)論，而有阻力作用時(shí)機(jī)械能應(yīng)為減小的，故這種方法不能使用.2.紙帶打點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析hn+1 hn 1(1)Vn = 一2T，即物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某一中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于過程中的平均速度，這種方法能準(zhǔn)確地反映實(shí)驗(yàn)的實(shí)際，直接從紙帶中求出實(shí)際速度，因此在數(shù)據(jù)處理中，我們可以使用該種方法.(2)數(shù)據(jù)處理除了數(shù)學(xué)分析以外，還可以用作圖法來進(jìn)行處理.例2在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率

10、為50 Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 = 9.8 m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg,實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖4- 5 4所示，把第一個(gè)點(diǎn)記為 O,另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量 點(diǎn)，待測(cè)量后得到 A、B、C、D各點(diǎn)到。點(diǎn)的距離分別為 62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、 85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于 J,動(dòng)能 的增加量等于 J_(取三位有效數(shù)字)圖 4-5-4思路點(diǎn)撥：重力勢(shì)能的減少量等于mgh, O為第一個(gè)點(diǎn)，動(dòng)能為零，動(dòng)能的增加量等于 C點(diǎn)的動(dòng)能 所以從紙帶數(shù)據(jù)求 C點(diǎn)的速度后可得動(dòng)能的增加量

11、.解析：交流電源頻率 f=50 Hz,則T=1=Jc s=0.02 sf 50由。點(diǎn)到C點(diǎn),重力勢(shì)能的減少量為, 一. 一一一 一 4一2與=mghc= 1.00 >9.8 H7.76 M0 J= 7.62 J打下C點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度(等于物體的瞬時(shí)速度)為OD OB7C2動(dòng)能的增加量為85.73708 乂10 22X0.02m/s= 3.89 m/s1212正k=2mvC=2M.00 3.892 J= 7.57 J.答案：7.62 7.57觸類旁通2.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:所用重錘的質(zhì)量m=1.0 kg,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,打下的紙帶如圖455所示(圖中

12、的數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn) O到該點(diǎn)的距離，則在打B點(diǎn)時(shí), 重錘的速度vB = 0.79m/s,重錘的動(dòng)能EkB=0.31J,從開始下落到打 B。18 6 32.450.2( mm)圖 4-5-5點(diǎn)時(shí)，重錘的勢(shì)能減少量是0.32J.(取兩位有效數(shù)字(2)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以v2為縱軸，1 21_2 一一B 點(diǎn)的動(dòng)能為 EkB=2mvB = 2X1>0.79 J= 0.31 J重錘的勢(shì)能減少量為 3ZEp= mgh= 1 刈.8 >32.4 M0 J= 0.32 J一. 1因?yàn)閙gh = 2mv2,故v28h,作出的v2h圖線應(yīng)為過原點(diǎn)的直線，正確選項(xiàng)為C.答案：C方

13、法技巧易錯(cuò)易混實(shí)驗(yàn)透視實(shí)驗(yàn)透視用自由落體和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹框?yàn)證節(jié)能守恒定律【實(shí)驗(yàn)原理】一在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能L_和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒，若物體某時(shí)刻速度為 v, 1下落高度為h,恒有：圖mgh=mv /2故只需借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過紙帶測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離 Sn和Sn+1,然后由公式vn= ( Sn+Sn+1)/2T或由 vn= (dn+1-dn-1)/2T 算出(如圖 4-5-6 所示).圖 4-5-7【實(shí)驗(yàn)

14、器材】鐵架臺(tái)（帶鐵夾）,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，重錘（帶紙帶夾子，紙帶幾條，復(fù)寫紙片，導(dǎo)線，直尺，學(xué)生電源. 【實(shí)驗(yàn)步驟】1 . 1.按圖3-5-7把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上 ，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好.2 .把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.3 .先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶自由下落.4 .重復(fù)幾次，得到35條打好點(diǎn)的紙帶5 .在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起點(diǎn)標(biāo)上 O,以后各點(diǎn)依次標(biāo)上 1、2、3、4、用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度hi、h2、坨、h46 .應(yīng)用公式Vn= （dn+1-dn-l） /2T計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的

15、瞬時(shí)速度 Vi、V、V37 .計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mgh,和動(dòng)能增量mv2n/2,進(jìn)行比較.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】自由落體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒或僅在重力作用下物體機(jī)械能守恒。 【注意事項(xiàng)】1 .實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦阻力.2 .實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后才松手讓紙帶重錘下落3 .打點(diǎn)記時(shí)器必須接交流電源.4 .重錘的選擇應(yīng)是質(zhì)量較大，從而使重力遠(yuǎn)大于下落過程中所受的阻力，實(shí)現(xiàn)減小實(shí)驗(yàn)誤差的目的.5 .選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶.6 .計(jì)算下落高度時(shí)，都必須從起始點(diǎn)算起。不能搞錯(cuò)，為了減小測(cè)量h的相對(duì)誤差，選取的 各個(gè)計(jì)

16、數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，但紙帶也不宜過長，有效長度可在60cm-80cm內(nèi).7 .因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求第一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘開始下落的時(shí)刻，這就要盡量使每點(diǎn)是清晰小點(diǎn)，為此提起紙帶的手要保持不動(dòng)，待接通電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶.8 .測(cè)量長度時(shí)，都必須從起始點(diǎn)開始，只進(jìn)行一次刻度對(duì)齊，讀出各點(diǎn)高度，實(shí)現(xiàn)減少測(cè)量 次數(shù)多而帶來的誤差.9 .實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證gh是否等于V2/2即可，不用測(cè)重錘的質(zhì)量.例3為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn) ，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ，復(fù)寫 紙、紙帶、秒表、低壓直流電源、導(dǎo)線、電鍵、天平.其中不必要的器材是 ;缺少的器材是.解析：由實(shí)驗(yàn)原理1.步驟知，不必要的

17、器材是：秒表、低壓直流電源和天平；缺少的器材是：低壓交流電源、刻度尺和重錘.答案：低壓交流電源、刻度尺和重錘觸類旁通3.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所獲得的打點(diǎn)的紙帶如圖4-5-8所示,A、B、C是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔是T,對(duì)應(yīng)的距離依次是sS2、S3下列計(jì)算打D點(diǎn)時(shí)的速度的表達(dá)式中正確的有（）A S1BS2CS3DS4ES5FS6GA. VdS3 , S42T懦 4-58S1 S2 S3 S4B. Vd 二4TS6 - SiC. Vd =-D . Vds2s3s4S54T,D點(diǎn)既解析：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 是CE的中間時(shí)刻，也是BF的中間時(shí)刻，故AD選

18、項(xiàng)正確。答案：AD隨堂練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題1. 1.利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是（B ）A.應(yīng)該用天平稱出物體的質(zhì)量B.操作時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放紙帶C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接 220 V的直流電源D.應(yīng)用停表測(cè)量物體下落的時(shí)間解析：在重力勢(shì)能的變化量及動(dòng)能的變化量中均含有m,因而可消去；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是測(cè)量時(shí)間的儀器，因此,不需要再用停表測(cè)量時(shí)間 ，故選項(xiàng) A、C、D錯(cuò)；在操作時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，選項(xiàng)B對(duì).答案：B2 .運(yùn)用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)重錘白要求，下列說法不正確的是（D ）A.質(zhì)量較大的B.密度較大的C

19、.體積較小的D.質(zhì)量、體積、密度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論沒有影響解析：用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量大的、體積小的和密度大的物體下落時(shí)的阻力相對(duì)來說都比較小，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的相對(duì)誤差就會(huì)減小.答案：D3 .在利用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用儀器直接測(cè)量的物理量有 （B ）A .重錘質(zhì)量 B.重錘下落的高度C.重錘下落的瞬時(shí)速度 D.重錘下落的時(shí)間解析：重錘質(zhì)量不需測(cè)量，瞬時(shí)速度和下落時(shí)間是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，故選項(xiàng) B對(duì).答案：B4 .實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重錘減小的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是（C ）A.選用的重錘質(zhì)量過大B.選用的重錘質(zhì)量過小C

20、.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力影響過大D.實(shí)驗(yàn)操作不細(xì)致，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確解析：該實(shí)驗(yàn)中重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是不可能的，因?yàn)橹劐N總會(huì)受到空氣阻力和紙帶與限位孔間的摩擦力作用，故選項(xiàng)C正確.答案：C二.雙項(xiàng)選擇題5 .利用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)誤差的來源有（AD ）A.電源頻率的不穩(wěn)定，打點(diǎn)時(shí)間不均勻，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差B.重物質(zhì)量的測(cè)量不準(zhǔn)確，造成實(shí)驗(yàn)誤差C.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，先釋放紙帶，再接通電源，造成了實(shí)驗(yàn)誤差D.電源電壓不穩(wěn)定，造成打點(diǎn)漏點(diǎn)，產(chǎn)生誤差解析：因電源頻率不穩(wěn)定 ，打點(diǎn)周期不均勻，而在計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)，我們誤認(rèn)為打點(diǎn)周期 是均勻的，造成了誤差；該實(shí)驗(yàn)

21、的質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)分析不影響，選項(xiàng)B錯(cuò)；選項(xiàng) C是操作上的錯(cuò)誤,而不是誤差；當(dāng)出現(xiàn)打點(diǎn)漏點(diǎn)時(shí)，將產(chǎn)生較大的誤差.答案：AD6.在運(yùn)用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)為了減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，他進(jìn)行了多次測(cè)量，列表作圖，下列說法正確的是（BD ）A.應(yīng)作v h圖2B.應(yīng)作v2h圖C.作圖象時(shí)，先描點(diǎn)，后按順序把相鄰的點(diǎn)用直線連接起來D.作圖象時(shí)，是把盡可能多的點(diǎn)用一條直線連接起來，并使不在直線的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)解析：由mgh = 2mv2,得8h,故若h作出的是直線，能確定它們之間的關(guān)系，若是曲 線則無法判斷它們之間的關(guān)系 ，選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì)；利用作圖法是求平均的方法 ，因而選項(xiàng) C 錯(cuò),D

22、對(duì).答案：BD課后鞏固提升一、單項(xiàng)選擇題1 . 1.用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是（D ）A.應(yīng)該用天平稱出物體的質(zhì)量B.操作時(shí)應(yīng)該先放紙帶再通電C.選用重錘時(shí)，質(zhì)量小的較好D.選用重錘時(shí)，重的比輕的好解析：該實(shí)驗(yàn)不需測(cè)量質(zhì)量，mgh = 2mv2兩邊已消去，操作時(shí)先通電后放紙帶，選項(xiàng)A、B 錯(cuò)；盡可能讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì).答案：D2 .在利用重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是（D ）A.重錘下落的實(shí)際高度大于測(cè)量值B.重錘下落的實(shí)際高度小于測(cè)量值C.重錘實(shí)際末速度大于 gt（g為重力加速度，t為下落時(shí)間）D.重錘實(shí)際末速度小

23、于 gt解析：該實(shí)驗(yàn)下落高度實(shí)驗(yàn)值與測(cè)量值相等；但由于受阻力作用，實(shí)際速度小于理論值gt,故選項(xiàng)D對(duì).答案：D3 .如圖4 - 5 - 9所示,是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，我們選中N點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面舉出一些計(jì)算 N點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（C ）A . N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則Vn=ngTB. N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn = g(n1)TSn+ sn+1C. Vn= -2TD . Vn= y2gdn+ 1解析：選項(xiàng) A、B、D均是應(yīng)用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)求出的理論值，而不是實(shí)驗(yàn)值，故只有選項(xiàng)C對(duì).答案：C圖 4-5-104 .把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度

24、 A點(diǎn)，然后放手 小球就擺動(dòng)起來，如圖4510所示,則下列敘述正確的是（D ）A.在一段不很長的時(shí)間內(nèi)觀察小球的擺動(dòng)情況，小球可擺到跟 A點(diǎn)等高的C點(diǎn)B.在一段不很長的時(shí)間內(nèi)觀察 ，小球有時(shí)可擺到比 C點(diǎn)更高的位置C.不論觀察時(shí)間的長短，小球一定能擺到 C點(diǎn)D.不論時(shí)間長短，小球一定不能擺到 C點(diǎn)解析：小球擺動(dòng)過程中克服摩擦做功 ，機(jī)械能減少，不可能擺到C點(diǎn).答案：D 二、雙項(xiàng)選擇題5 .某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列操作步驟中錯(cuò)誤的是（AC ）A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓直流電源B.將連有重錘的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度C.先釋放紙帶，再接通

25、電源D.更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用是先接通低壓交流電源，再釋放紙帶的.答案：AC6 .在“用物體自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量不需測(cè)量的有（AB ）A .重錘的質(zhì)量 B .重力加速度C.重錘下落的高度 D.紙帶打出的點(diǎn)的長度6.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（AD ）A .重錘的重力應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物所受的空氣阻力和紙帶所受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力B.實(shí)驗(yàn)時(shí)用天平測(cè)量物體的質(zhì)量C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為46 V的直流電源上D.測(cè)下落高度時(shí)，須從起點(diǎn)算起，且選取的各點(diǎn)應(yīng)距起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)一些解析：重錘的重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣阻力和紙帶所受阻力時(shí)，可

26、以減小相對(duì)誤差；該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量物體的質(zhì)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在交流電源上；離起點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，可以減小測(cè)量下降高度的相對(duì)誤差.答案：AB7 .在“用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是（）A.應(yīng)用天平稱出物體的質(zhì)量8 .應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，特別是第一、二點(diǎn)間接近 2 mm的紙帶C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為 220V的交流電源上D.手提紙帶，先接通電源再松開紙帶讓重物落下解析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)中，等式兩邊都有質(zhì)量，故可把質(zhì)量 m約去，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；點(diǎn)跡清晰的紙帶方便處理且可以防止漏點(diǎn)，一二點(diǎn)間的距離可以通過自由落體運(yùn)動(dòng)大概估算為2mm,選項(xiàng)B正確；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在6

27、V左右的交變電流上。答案：BD8.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中對(duì)于自 由下落的重物，下述選擇的條件哪種更為有利？（）A.只要足夠重就可以B.只要體積足夠小就可以C.既要重，又要體積小D.應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運(yùn)動(dòng)時(shí)不致扭曲解析：既要重又要體積小可以使得重力遠(yuǎn)大于阻力，較小實(shí)驗(yàn)誤差，也即D選項(xiàng)中的密度大些。答案：CD9. “用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是()A.物體下落的實(shí)際高度大于測(cè)量值B.重物和紙帶受到阻力的作用，使物體下落的加速度小于重力加速度 C.測(cè)量時(shí)的測(cè)量誤差 D.物體的實(shí)

28、際加速度 a大于重力加速度 解析：該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來源是阻力的影響以及測(cè)量時(shí)的誤差。故選項(xiàng)BC正確。答案：BC三.非選擇題10.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物在自由下落的情況下驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為50 Hz,依次打出的點(diǎn)為 0、1、2、3、4, 則在圖4511中兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶 是(選填“甲”或“乙”), 解析：因?yàn)槲矬w自由下落時(shí)第 1、2兩點(diǎn) 距離要接近2_mm.答案：物體自由下落時(shí)第1、2兩點(diǎn)距離要接近2 mm11 .圖 4512 中,A、B、C、D 為落體 法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中得到的四條紙帶12，量出各紙帶上第mm).(1)能用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的紙帶是C、D.(2)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，后釋放紙帶得到