實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件

第七章：機(jī)械能守恒定律9、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第七章：機(jī)械能守恒定律9、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1實(shí)驗(yàn)原理在自由落體運(yùn)動(dòng)中，若物體下落高度h時(shí)的速度為v,則hvmgh

=mv

212實(shí)驗(yàn)原理在自由落體運(yùn)動(dòng)中，若物體下落高度h時(shí)的速度為v,2測(cè)定第n點(diǎn)的即時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離由下列公式算出：01234S3S4d4d2測(cè)定第n點(diǎn)的即時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰的前、后3實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、學(xué)生電源等。夾子打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶重物？鐵架臺(tái)實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵4打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用是什么?

重物選取的原則是什么?為什么?

密度比較大，質(zhì)量相對(duì)比較大，可以減小因?yàn)榭諝庾枇?lái)的誤差．

實(shí)驗(yàn)中還有哪些應(yīng)該注意的地方?計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上，計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，鐵架臺(tái)放在桌邊，計(jì)時(shí)器距地面的距離大約是1m．這樣做的目的是什么?

計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔在豎直方向上的目的是減小摩擦以減小實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生，鐵架臺(tái)放在桌邊有利于重物下落到地面上，計(jì)時(shí)器距地面的距離較大的目的是能夠有充足的時(shí)間使重物下落，以便在紙帶上能夠打出較多的點(diǎn)，有利于進(jìn)行計(jì)算．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用是什么?5本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量？mgh

=mv

212gh

=v

212無(wú)需測(cè)量物體的質(zhì)量如果實(shí)驗(yàn)要求計(jì)算勢(shì)能和動(dòng)能的具體數(shù)據(jù)，那就必須要知道物體的質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量？mgh=mv212gh=v6問(wèn)題3如何測(cè)量物體的瞬時(shí)速度?

做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。問(wèn)題3如何測(cè)量物體的瞬時(shí)速度?做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的7思考速度能不能用v=

gt計(jì)算？這種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際加速度必將小于g，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用。思考速度能不能用v=gt計(jì)算？這種方法認(rèn)為加速度為8問(wèn)題2紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)0（起始點(diǎn)的速度應(yīng)該為零，即打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶剛開(kāi)始下落）。gh

=v

21212x

=

gt2

=

×9.8×0.022m

≈2×10-3m=

2

mm12h起始點(diǎn)對(duì)于實(shí)際獲得的紙帶，如何判定紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)就是紙帶剛開(kāi)始下落時(shí)打下的呢？紙帶上的頭兩個(gè)點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm。問(wèn)題2紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)0（起始點(diǎn)的速度應(yīng)該為零，9實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖把打點(diǎn)記時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)記時(shí)器與學(xué)生電源連好。(2)把紙帶的一端在重錘上用架子固定好，另一端穿過(guò)記時(shí)器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點(diǎn)記時(shí)器附近。實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖把打點(diǎn)記時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)記10實(shí)驗(yàn)步驟(3)先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶下落。(4)重復(fù)幾次，得3—5條紙帶。(5)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上O，以后各依次標(biāo)上1、2、3…..用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)高度h1、h2、h3……第一個(gè)間隔，一定要求是2mm左右嗎實(shí)驗(yàn)步驟(3)先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶下落。(4)11實(shí)驗(yàn)步驟(6)應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v1、v2、v3...(7)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量和動(dòng)能的增加量進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)步驟(6)應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v1、v2、v3.12數(shù)據(jù)記錄可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?數(shù)據(jù)記錄可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?130hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過(guò)原點(diǎn)？0hv212圖象法處理數(shù)據(jù)gh=v212該圖象的斜率表14注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)器工作正常后才松開(kāi)紙帶讓重錘下落．（3）打點(diǎn)記時(shí)器必須接50Hz交流低壓電源.（4）必須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn),且第1、2點(diǎn)間距約為2mm的紙帶誤差小。（5）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。誤差分析：由于重錘克服阻力作功，所以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量。注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在15誤差分析1、偶然誤差：測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)誤差2、系統(tǒng)誤差：實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力（主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力）做功，故動(dòng)能的增加量ΔEK必定稍小于勢(shì)能的減少量ΔEP。誤差分析1、偶然誤差：2、系統(tǒng)誤差：16辨析計(jì)算物體的速度，可有三種方法第1種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所以不能用第2種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際加速度必將小于g，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用辨析計(jì)算物體的速度，可有三種方法第1種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定17（2）有4條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的。為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上選取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為s1、s2、s3。請(qǐng)你根據(jù)下列s1、s2、s3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為

。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.791m/s2）A.61.0mm65.8mm70.7mm B.41.2mm45.1mm53.0mmC.49.6mm53.5mm57.3mm D.60.5mm61.0mm 60.6mmC（2）有4條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙18打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶夾子接電源重物21．利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案.a.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t,通過(guò)v=gt打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶夾子接電源重物計(jì)算出瞬時(shí)速度v.b.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v.打點(diǎn)紙帶夾子接電源重物21．利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能19c.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)計(jì)算出高度h.d.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v.以上方案中只有一種正確，正確的是

。（填入相應(yīng)的字母）dc.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后2022、(4分)如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉?wèn)題(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材，還需要的器材有______。(填入正確選項(xiàng)前的字母)A、米尺B、秒表C、0～12V的直流電源D、0～12V的交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有

。(寫(xiě)出兩個(gè)原因)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦；用米尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的位置時(shí)讀數(shù)有誤差；計(jì)算勢(shì)能變化時(shí)，選取始末兩點(diǎn)距離過(guò)近；交流電頻率不穩(wěn)定。AD22、(4分)如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖?，F(xiàn)有2112.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖7所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量。光電門(mén)遮光條連氣源鉤碼數(shù)字計(jì)時(shí)器刻度尺圖7氣墊導(dǎo)軌滑塊（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d＝0.48cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt＝1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s。0.412.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖7所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組22（2）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質(zhì)量m，滑塊的質(zhì)量M，在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有:

（在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)）。①光電門(mén)到左端定滑輪的距離x；②滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s；③氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)l（3）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

和

是否相等（用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫(xiě)出表達(dá)式，重力加速度為g）,說(shuō)明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。（4）請(qǐng)你估計(jì)減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能哪個(gè)可能偏小？

。動(dòng)能的增量可能偏小②mgs（2）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質(zhì)量m，滑塊的質(zhì)量M，在2313、（11分）在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中（1）產(chǎn)生誤差的主要原因是_______A．重物下落的實(shí)際距離大于測(cè)量值B．重物下落的實(shí)際距離小于測(cè)量值C．重物的實(shí)際末速度v大于gtD．重物的實(shí)際末速度v小于gt（2）甲、乙、丙三位同學(xué)分別得到A．B、C三條紙帶，它們的前兩個(gè)點(diǎn)間的距離分別是1.0mm、1.9mm、4.0mm。那么一定存在操作誤差的同學(xué)是__________錯(cuò)誤的原因是____________________________________.先釋放了重物，后接通電源D丙13、（11分）在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中先釋24（3）有一條紙帶，各點(diǎn)距A點(diǎn)的距離分別為d1，d2，d3，……，如圖所示，各相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。要用它來(lái)驗(yàn)證B和G兩點(diǎn)處機(jī)械能是否守恒，可量得BG間的距離hd1d2d3d4d5d6d7ABCDEFGHd6-d1＝________，B點(diǎn)的速度表達(dá)式為vB=________,G點(diǎn)的速度表達(dá)式為vG=_____________，若B點(diǎn)和G點(diǎn)的速度vB、vG和BG間的距離h均為已知量，則當(dāng)________＝______時(shí)，機(jī)械能守恒。2ghd2／2TvG2-vB2(d7–d5)／2T（3）有一條紙帶，各點(diǎn)距A點(diǎn)的距離分別為d1，d2，d3，…2511.某實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中:(1)選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了

J，此時(shí)重錘的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了

J（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.從計(jì)算結(jié)果可知,該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的可能原因是

．

實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶,然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源0.940.98OAh1h2h3BC11.某實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中:26（2）在上圖所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以v2/2為縱軸畫(huà)出的圖線應(yīng)是如下圖中的

.圖線的斜率表示

．hhhhABCD0000D重力加速度g

（2）在上圖所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各計(jì)數(shù)27OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重錘的質(zhì)量為1.00kg。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了_______J;重錘的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）12.41cmOBAC18.90cm27.06cm解：

1.851.68OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.062813.如圖所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。（g取9.80m/s2）（1）某同學(xué)從完成的實(shí)驗(yàn)紙帶中選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。用最小刻度值為1mm的刻度尺測(cè)得方形固定卡金屬桿鐵架臺(tái)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶接電源12.41cmOBAC18.90cm27.06cm13.如圖所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。（2921．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖1為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從起始點(diǎn)O開(kāi)始，將此后連續(xù)打出的8個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……，已知重錘的質(zhì)量為mkg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2。①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打G點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度為

m/s.②從打O點(diǎn)到打G點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為

J，重錘動(dòng)能的增加量為

J.圖10cm123456789101112OABCDEFGH21．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在30解：

圖10cm123456789101112OABCDEFGH①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打G點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度為

m/s。②從打O點(diǎn)到打G點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為

J，重錘動(dòng)能的增加量為

J.0.845m1.300.872m解：圖10cm123456789101112OABCDEF3134．（1）光電計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如圖a所示，當(dāng)有物體從M、N間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，若知物體的長(zhǎng)度，就可知道物體通過(guò)光電門(mén)的速度，如圖b，E、F為上下兩個(gè)光電門(mén)，現(xiàn)要利用此裝置探究機(jī)械能守恒定律。圖bEFA圖c1cm20510顯示屏光電計(jì)時(shí)器00.0MN

圖a光電門(mén)34．（1）光電計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如圖a所示，當(dāng)有物體從M、N間通過(guò)32①讀出如圖c游標(biāo)卡尺測(cè)量的物塊A厚度為

cm.

②讓物塊A從某一位置下落，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算得出它通過(guò)光電門(mén)E和F的速度分別為v1和v2,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，若要探究物塊在EF之間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程機(jī)械能是否守恒,還需測(cè)量的物理量為

.若

和

在誤差允許的范圍內(nèi)相等,則可說(shuō)明物塊的機(jī)械能守恒.（用物理量的字母符號(hào)表示）1.21E、F之間的距離LmgL圖c1cm20510①讀出如圖c游標(biāo)卡尺測(cè)量1.21E、F之間的距離LmgL圖c33（2）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：學(xué)生電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流直流圖甲（2）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．該同34請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2—h圖線；由圖線可知，重錘下落的加速度g'=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）;若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,依據(jù):圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,斜率g'與g基本相等圖乙h/mv2/(ms-1)2

15.0

0

10.05.0

0.20

0.40

0.80

0.60答：如圖所示9.75根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的重錘機(jī)械能守恒的依據(jù)是

．請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2—h圖線；由圖線可知，重錘下落的3514．利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；圖1cm20218081ls光電門(mén)1光電門(mén)2擋光條細(xì)線定滑輪砝碼導(dǎo)軌標(biāo)尺氣墊導(dǎo)軌滑塊14．利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所36②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示，由此讀出l=________mm；③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心之間的距離s=__________cm；④將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2；⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖1中未畫(huà)出)上分別讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2所用的時(shí)間Δt1和Δt2;⑥用天平稱(chēng)出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m。01020012圖2cm主尺游標(biāo)60.009.30②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示，由此讀出l=37③在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEP_______（重力加速度為g）.(3)如果ΔEP≈______________，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫(xiě)出下列所示物理量的表達(dá)式：①滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=__________和v2=________。②當(dāng)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=________________和Ek2=_______________。mgsEk2-Ek1

l/Δt1l/Δt2解析：由于擋光條寬度很小，因此將擋光條通過(guò)光電門(mén)時(shí)的平均速度當(dāng)作瞬時(shí)速度。題目③在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔE38例3驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法：(1)用公式

mv2=mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是

；為此，所選擇的紙帶第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近

。(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1kg，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB=，重錘動(dòng)能EkB=。從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量是Ep=

因此可得出的結(jié)論是．

2.00mm初速度為零0.59m/s0.17J0.17J在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加等于重錘重力勢(shì)能的減少．例3驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的39(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸，畫(huà)出的圖像應(yīng)是圖中的，圖線的斜率表示．

Cg(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱401．用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面哪些測(cè)量工具是必需的()A．天平B．彈簧秤C．刻度尺D．秒表

C1．用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面哪些測(cè)量412．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的下列說(shuō)法正確的是(

)①重錘質(zhì)量稱(chēng)量不準(zhǔn)，會(huì)造成較大誤差②重錘質(zhì)量選用大些，有利于減小誤差③重錘質(zhì)量選用小些，有利于減小誤差④釋放紙帶與接通電源開(kāi)始打點(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差A(yù)．①③B．②④C．①②D．③④B2．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的下列說(shuō)法正確423．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(

)A．選用重錘時(shí)，重的比輕的好B．選用重錘時(shí)，體積小的比體積大的好C．選用重錘后要稱(chēng)質(zhì)量D．重錘所受重力要遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力BD3．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(434．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作：A．用刻度尺測(cè)出選定的0到l，2，3，…點(diǎn)之間的距離，查出當(dāng)?shù)氐膅值B．在支架上豎直架好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．測(cè)出重錘的質(zhì)量D．算出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的勢(shì)能和動(dòng)能，并通過(guò)比較得出結(jié)論E．提著紙帶，使重錘靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方F．把電池接到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的接線柱上G．將50Hz低壓電源接到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的接線柱上H．接通電源再松開(kāi)紙帶請(qǐng)你選出其中正確的操作步驟，并排出合理的操作順序

．(用字母填寫(xiě))BGEHAD4．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有下列445．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說(shuō)法中正確的是()．A．應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力B．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)C．不需要稱(chēng)量重錘的質(zhì)量D．必須稱(chēng)量重錘的質(zhì)量，而且要估讀到0.0lgAC5．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說(shuō)456．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)，其中不必要的器材是(

)，缺少的器材是(

)．低壓直流電源、天平、秒表低壓交流電源、重錘、刻度尺6．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有如下可467．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，在打出紙帶并測(cè)量出第n點(diǎn)到第l點(diǎn)的距離后，用公式vn=ngT(T為打點(diǎn)時(shí)間間隔)來(lái)計(jì)算打第n點(diǎn)時(shí)重錘的速度，然后計(jì)算重錘動(dòng)能的增量ΔEk和重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp，計(jì)算時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)ΔEk>ΔEp的結(jié)果，試分析其中的原因．7．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，在打出477．本題可從如下兩方面進(jìn)行分析：(1)由于重錘和紙帶受到阻力，它們下落的實(shí)際加速度a將小于重力加速度，而利用重力加速度g來(lái)計(jì)算速度vn=ngT，將使得vn值比真實(shí)值大．(2)在先接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，再讓紙帶從靜止釋放的步驟中，