驗證機械能守恒定律1實驗目的：研究物體在運動過程中若只有重力和彈力做功，_和_相互轉化，物體的_ 2實驗方案：方案一：利用鐵架臺、重錘、打點計時器等器材，研究重錘的自由落體運動方案二：利用氣墊導軌、光電門、鉤碼、滑塊等器材，研究滑塊的運動3實驗原理及數據處理以方案一為例：(1)實驗原理在只有_做功的自由落體運動中，物體的_和_互相轉化，但總的機械能守恒即動能的_等于重力勢能的_若以重物下落時的起點為基準，物體下落高度h時的速度為v，在誤差允許的范圍內，如計算出mv2mgh，機械能守恒定律即被驗證若以重物下落過程中的某一點A為基準，設重物的質量為m，測出物體對應于A點的速度vA，再測出物體由A點下落h后經過B點的速度vB，則在誤差允許范圍內，由計算得出mvmvmgh，機械能守恒定律即被驗證測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點前后兩段相鄰相等時間間隔T內下落的距離sn、sn1，由公式vn求出(2)數據處理利用公式vn，計算出點1、點2、點3、的瞬時速度v1、v2、v3、.要驗證的是mv2_或mvmv_，只需驗證v2gh或vvgh，因此_測量重物的質量m.驗證：通過計算，看在誤差允許的范圍之內v與ghn是否相等或vv與ghmn是否相等【概念規律練】知識點實驗器材的選擇和實驗的操作(以方案一為例)1(雙選)用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，下列物理量中需要測量的有()A重物的質量B重力的加速度C重物下落的高度D與重物下落高度對應的重物的瞬時速度2在驗證機械能守恒定律的實驗中：(1)從下列器材中選出實驗所必需的，其編號為_A打點計時器(包括紙帶) B重物C天平 D毫米刻度尺E秒表 F運動小車(2)打點計時器的安裝放置要求為_；開始打點計時的時候，應先_，然后再_(3)選擇下列正確的實驗步驟，并按次序排列為_A用天平測出重錘的質量B把打點計時器豎直地夾穩在鐵架臺上C接通電源，松開紙帶D松開紙帶，接通電源E用停表記下重錘下落的時間F取下紙帶，重復上述實驗3次G將紙帶固定在重錘上，讓紙帶穿過打點計時器并用手提住，使重錘靠近打點計時器H選取理想紙帶，對幾個方便的點測量并計算，看mgh和mv2是否相等【方法技巧練】一、實驗數據的處理方法3在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，根據紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，則以v2為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖線應是下圖中的()4在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當地的重力加速度g9.80 m/s2，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數點對應刻度尺上的讀數如圖1所示，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D分別是每兩個點取出的計數點根據以上數據，可知重物由O點運動到B點時圖1(1)重力勢能的減少量為多少？(2)動能的增加量是多少？(3)根據計算的數據可得出什么結論？產生誤差的主要原因是什么？二、其他的方案設計5某實驗小組利用如圖2所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恒圖2(1)實驗前需要調整氣墊導軌底座使之水平，利用現有器材如何判斷導軌是否水平？(2)如圖3所示(經放大后的)，游標卡尺測得遮光條的寬度d_cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t1.2102 s，則滑塊經過光電門時的瞬時速度為_m/s.在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質量m、_和_(文字說明并用相應的字母表示)圖3(3)本實驗通過比較_和_在實驗誤差允許的范圍內是否相等(用測量的物理量符號表示)，從而驗證系統的機械能守恒1(雙選)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，要驗證的是重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余或錯誤的有()A用天平稱出重物的質量B把打點計時器固定到鐵架臺上，并用導線把它和低壓交流電源連接起來C把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重物提升到一定高度D接通電源，釋放紙帶E用停表測出重物下落的時間2下列關于“驗證機械能守恒定律”實驗的實驗誤差的說法，正確的是()A重物質量的稱量不準會造成較大誤差B重物質量選用得大些，有利于減小誤差C重物質量選用得較小些，有利于減小誤差D打點計時器選用電磁打點計時器比電火花計時器誤差要小圖43(雙選)如圖4所示是用自由落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶，我們選中N點來驗證機械能守恒定律下面舉出一些計算N點速度的方法，其中正確的是()AN點是第n個點，則vngnTBN點是第n1個點，則vng(n1)TCvnDvn4在“驗證機械能守恒定律”的實驗中(1)不需測量或計算的物理量是()A下落高度 B瞬時速度C重物質量 D時間(2)由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到較大阻力，這樣會導致實驗結果mgh_mv2(選填“”或“解析(1)本實驗需要驗證mgh與mv2的關系，所以不需要測量重物質量m，C正確(2)重物在下落過程中克服阻力做功，使減小的重力勢能不能完全轉化為動能，所以mghmv2.5(1)AD(2)見解析解析(1)需要米尺來測量兩點之間的距離，電磁打點計時器需用交流電源，故選A、D.(2)紙帶與電磁打點計時器之間存在摩擦阻力；測量兩點之間距離時的讀數有誤差；計算勢能變化時，選取的兩點距離過近；交變電流頻率不穩定(選取兩個原因即可)6BCD步驟B錯，應該接到電源的交流輸出端；步驟C不必要，因