验证机械能守恒定律教学课件5.pptVIP

答案：(1)ABD (2)使两个限位孔的中线严格竖直　先接通电源　释放纸带 (3)点迹清晰点间距合适 (4)纸带通过打点计时器时的阻力和重锤所受的空气阻力　小于它所减少的重力势能　应选体积小、密度大的重锤 (5)一条过原点的倾斜直线　重力加速度 5.某个小组的三位同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，打点计时器所用电源频率为f＝50 Hz，设重锤质量为1.00 kg. (3)丙同学用AC段的平均速度作为跟B点对应的重锤的瞬时速度，若hA＝9.51 cm，hB＝12.42 cm，hc＝15.70 cm，则丙同学算得该段重锤重力势能的减少量为________J(计算结果保留三位有效数字，下同)，而动能的增加量为________J，这样得到的结果是重力势能的减少量________动能的增加量(选填“大于”、“小于”或“等于”)． (4)若你是指导老师，你认为三个同学的数据处理方法中较合理的是________．(选填“甲”、“乙”或“丙”，此空为不定项选择) 解析：甲同学用vB＝ngT求得的速度vB为理论值，但由于实验中存在阻力，重锤实际下落的高度比理论上在nT时间内下落的小，故造成重力势能的减少小于动能的增加． 乙同学用机械能守恒规律验证机械能守恒，故得到的重力势能的减少等于动能的增加． 答案：(1)小于　(2)等于 (3)1.22　1.20　大于　(4)丙 6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg. 若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，那么 (1)纸带的________端与重物相连． (2)打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB＝______________. (3)在从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量是ΔEp＝________，此过程中重物动能的增加量是ΔEk＝________. (4)通过计算，数值上ΔEp______ΔEk(选填“＞”、“＝”或“＜”)，这是因为______________________． (5)实验的结论是____________________________． 答案：(1)左　(2)0.98 m/s　(3)0.49 J　0.48 J (4)＞　实验中存在着阻力　(5)在误差允许的范围内，重物的机械能守恒 第九节　实验：验证机械能守恒定律 一、实验目的 验证机械能守恒定律． 二、实验原理 通过实验，求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量．若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律． 三、实验器材 打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线． 四、实验步骤 1．安装：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与低压交流电源相连接． 2．接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带． 3．选纸带：选取点迹较为清晰的．挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3…… 4．数据测量：测出0到点1、点2、点3……的距离，即为对应的下落高度h1、h2、h3…… 六、注意事项 1．安装打点计时器时，必须使两个限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力． 2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小． 3．实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动．接通电源后，让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点． 七、误差分析 1．本实验的误差主要来自于空气阻力及纸带和计时器限位孔之间的摩擦．故重力势能的减少量应等于动能增加量和克服阻力做功之和．所以动能的增加量应略小于重力势能的减少量． 2．偶然误差 测量长度时会带来误差，减小误差的办法是： (1)测距离时都应从打第一个点O点量起． (2)多测几次取平均值． 3．系统误差 实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEk必定稍小于重力势能的减少量ΔEp. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列A至F六个步骤： A．将打点计时器竖直固定在铁架台上 B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落 C．取下纸带，更换纸带(或将纸带翻个面