2． 通過驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律進(jìn)一步加深對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解. [自主學(xué)習(xí)] ⒈為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn).有下列器材可供選用:鐵架臺(tái).打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí).只受 力作用.其機(jī)械能守恒.若物體自由下落H高度時(shí)速度為V.應(yīng)有MgH= .故只要gH=1/2V2成立.即可驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能守恒. ⒊在打出的各紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡 .且第1.2兩打點(diǎn)間距離接近 的紙帶. ⒋測(cè)定第N個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出與N點(diǎn)相鄰的前.后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離SN和SN+1..有公式VN= 算出. ⒌在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí).如果以v2／2為縱軸.以h為橫軸.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是 .才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.其斜率等于 的數(shù)值. [典型例題] 例題⒈在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 的實(shí)驗(yàn)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(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示.(圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn).A.B.C.D.E分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)) 根據(jù)紙帶要求計(jì)算: (1)若重錘的質(zhì)量為m.則重錘從開始下落到打B點(diǎn)時(shí).減少的重力勢(shì)能是多少? (2)重錘下落到打B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律 的實(shí)驗(yàn).按正確的實(shí)驗(yàn)操作得到幾條紙帶.一位同學(xué)選取了一條頭兩點(diǎn)間的距離明顯小于2 mm的紙帶進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)(標(biāo)出0.1.2.3--各實(shí)際點(diǎn)跡).測(cè)出各點(diǎn)與0點(diǎn)的高度差h1.h2.h3--那么能否用它正確 計(jì)算比較點(diǎn)n位置處的動(dòng)能與重力勢(shì)能的對(duì)應(yīng)關(guān)系.即能否驗(yàn)證1/2mvn2=mghn?為什么?若不能驗(yàn)證.則應(yīng)如何改進(jìn)? [針對(duì)訓(xùn)練] ⒈ 某同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律編排了如下實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)出重物下落的時(shí)間, F. 用毫米刻度尺測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)與起點(diǎn)的距離.記錄數(shù)據(jù).并計(jì)算出結(jié)果.得出結(jié)論, G. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓交流電源上, H. 接通電源.釋放紙帶, I. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓直流電源上, J. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到桌邊的鐵架臺(tái)上. 上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是 .可有可無的是 .其余正確且必要的步驟按實(shí)驗(yàn)操作順序排列是 . ⒉某同學(xué)在進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)時(shí).獲得了數(shù)條紙帶.則正確的是( ) A.挑選第一.二兩點(diǎn)間的距離接近2cm的紙帶進(jìn)行測(cè)量 B.在紙帶上選取點(diǎn)跡清楚的.方便測(cè)量的某點(diǎn)作計(jì)數(shù)點(diǎn)的始點(diǎn). C.用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一點(diǎn)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(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度. ⒊ 在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 的實(shí)驗(yàn)時(shí).用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖所示.其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn).0.1.2--為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn).現(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1.s2.s3.s4.s5.s6.已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為T.根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔.可以求出此實(shí)驗(yàn)過程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為 .在打第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí).紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為 .要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.為減小實(shí)驗(yàn)誤差.應(yīng)選擇打下第 號(hào)和第 號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過程為研究對(duì)象. ⒋ 某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 的實(shí)驗(yàn)中.用6V.50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶.如圖所示.O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn).選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A.B.C.D.各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí).重錘下落的速度VB= m/s.重錘的動(dòng)能EkB= J. 2從開始下落算起.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí).重錘的重力勢(shì)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(diǎn)的過程中.得到的結(jié)論是 . [能力訓(xùn)練] 【查看更多】

 

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