2． 通過驗證機械能守恒定律進一步加深對機械能守恒條件的理解. [自主學(xué)習(xí)] ⒈為進行驗證機械能守恒定律的實驗.有下列器材可供選用:鐵架臺.打點計時器.復(fù)寫紙.紙帶.秒表.低壓直流電源.導(dǎo)線.電鍵.天平.其中不必要的器材有: ,缺少的器材是 . ⒉物體做自由落體運動時.只受 力作用.其機械能守恒.若物體自由下落H高度時速度為V.應(yīng)有MgH= .故只要gH=1/2V2成立.即可驗證自由落體運動中物體的機械能守恒. ⒊在打出的各紙帶中挑選出一條點跡 .且第1.2兩打點間距離接近 的紙帶. ⒋測定第N個點的瞬時速度的方法是:測出與N點相鄰的前.后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離SN和SN+1..有公式VN= 算出. ⒌在驗證機械能守恒定律時.如果以v2／2為縱軸.以h為橫軸.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是 .才能驗證機械能守恒定律.其斜率等于 的數(shù)值. [典型例題] 例題⒈在“驗證機械能守恒定律 的實驗中.所用電源的頻率為50 Hz.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶.用刻度尺測量各計數(shù)點對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示.(圖中O點是打點計時器打出的第一個點.A.B.C.D.E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點) 根據(jù)紙帶要求計算: (1)若重錘的質(zhì)量為m.則重錘從開始下落到打B點時.減少的重力勢能是多少? (2)重錘下落到打B點時增加的動能為多大? (3)從上述數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論? 例題⒉利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律 的實驗.按正確的實驗操作得到幾條紙帶.一位同學(xué)選取了一條頭兩點間的距離明顯小于2 mm的紙帶進行標點(標出0.1.2.3--各實際點跡).測出各點與0點的高度差h1.h2.h3--那么能否用它正確 計算比較點n位置處的動能與重力勢能的對應(yīng)關(guān)系.即能否驗證1/2mvn2=mghn?為什么?若不能驗證.則應(yīng)如何改進? [針對訓(xùn)練] ⒈ 某同學(xué)為驗證機械能守恒定律編排了如下實驗步驟: A. 用天平稱出重物的質(zhì)量, B. 把紙帶固定到重物上.并把紙帶穿過打點計時器.提升到一定高度, C. 拆掉導(dǎo)線.整理儀器, D. 斷開電源.調(diào)整紙帶.重做兩次, E. 用秒表測出重物下落的時間, F. 用毫米刻度尺測出計數(shù)點與起點的距離.記錄數(shù)據(jù).并計算出結(jié)果.得出結(jié)論, G. 把打點計時器接到低壓交流電源上, H. 接通電源.釋放紙帶, I. 把打點計時器接到低壓直流電源上, J. 把打點計時器固定到桌邊的鐵架臺上. 上述實驗步驟中錯誤的是 .可有可無的是 .其余正確且必要的步驟按實驗操作順序排列是 . ⒉某同學(xué)在進行驗證機械能守恒的實驗時.獲得了數(shù)條紙帶.則正確的是( ) A.挑選第一.二兩點間的距離接近2cm的紙帶進行測量 B.在紙帶上選取點跡清楚的.方便測量的某點作計數(shù)點的始點. C.用刻度尺量出各計數(shù)點到第一點跡之間的距離.得出重錘下落相應(yīng)高度h1.h2--hn. D.用公式υ=.計算出各計數(shù)點對應(yīng)的重錘的瞬時速度. ⒊ 在做“驗證機械能守恒定律 的實驗時.用打點計時器打出紙帶如圖所示.其中A點為打下的第一個點.0.1.2--為連續(xù)的計數(shù)點.現(xiàn)測得兩相鄰計數(shù)點之間的距離分別為s1.s2.s3.s4.s5.s6.已知相鄰計數(shù)點間的打點時間間隔均為T.根據(jù)紙帶測量出的距離及打點的時間間隔.可以求出此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表達式為 .在打第5號計數(shù)點時.紙帶運動的瞬時速度大小的表達式為 .要驗證機械能守恒定律.為減小實驗誤差.應(yīng)選擇打下第 號和第 號計數(shù)點之間的過程為研究對象. ⒋ 某次“驗證機械能守恒定律 的實驗中.用6V.50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶.如圖所示.O點為重錘下落的起點.選取的計數(shù)點為A.B.C.D.各計數(shù)點到O點的長度已在圖上標出.單位為毫米.重力加速度取9．8m/s2.若重錘質(zhì)量為1kg. 1打點計時器打出B點時.重錘下落的速度VB= m/s.重錘的動能EkB= J. 2從開始下落算起.打點計時器打B點時.重錘的重力勢能減小量為 J. 3根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù).在誤差允許的范圍內(nèi).重錘從靜止開始到打出B點的過程中.得到的結(jié)論是 . [能力訓(xùn)練] 【查看更多】

 

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