§. 实验 机械能及其守恒定律.docVIP

PAGE  PAGE 5 §5.5 实验 机械能及其守恒定律 【学习目标】 培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。 通过验证机械能守恒定律进一步加深对机械能守恒条件的理解。 【自主学习】  = 1 \* GB1 ⒈为进行验证机械能守恒定律的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。  = 2 \* GB1 ⒉物体做自由落体运动时，只受 力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH= ，故只要gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。  = 3 \* GB1 ⒊在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ，且第1、2两打点间距离接近 的纸带。  = 4 \* GB1 ⒋测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1，，有公式VN= 算出。  = 5 \* GB1 ⒌在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。 【典型例题】 例题 = 1 \* GB1 ⒈在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图所示.(图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点) 根据纸带要求计算： (1)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少? (2)重锤下落到打B点时增加的动能为多大? (3)从上述数据可得出什么结论? 例题 = 2 \* GB1 ⒉利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，按正确的实验操作得到几条纸带.一位同学选取了一条头两点间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点（标出0、1、2、3……各实际点迹），测出各点与0点的高度差h1、h2、h3……那么能否用它正确 计算比较点n??置处的动能与重力势能的对应关系（n＝2,3，4……），即能否验证1/2mvn2=mghn？为什么？若不能验证，则应如何改进？ 【针对训练】  = 1 \* GB1 ⒈ 某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤： A. 用天平称出重物的质量； B. 把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度； C. 拆掉导线，整理仪器； D. 断开电源，调整纸带，重做两次； E. 用秒表测出重物下落的时间； F. 用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论； G. 把打点计时器接到低压交流电源上； H. 接通电源，释放纸带； I. 把打点计时器接到低压直流电源上； J. 把打点计时器固定到桌边的铁架台上。 上述实验步骤中错误的是 ，可有可无的是 ，其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是 。（均只需填步骤的代号）  = 2 \* GB1 ⒉某同学在进行验证机械能守恒的实验时，获得了数条纸带，则正确的是( ) A.挑选第一、二两点间的距离接近2cm的纸带进行测量 B.在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点. C.用刻度尺量出各计数点到第一点迹之间的距离，得出重锤下落相应高度h1、h2……hn. D.用公式υ=，计算出各计数点对应的重锤的瞬时速度.  = 3 \* GB1 ⒊ 在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为____ _____。在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为___ _____。要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第 __________号计数点之间的过程为研究对象。  = 4 \* GB1 ⒋ 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出