9 实验：验证机械能守恒定律 记一记 验证机械能守恒定律知识体系 1个原理———ΔEk＝ΔEp 1个方法———vn＝ 辨一辨 1.打点计时器的电源可用蓄电池．(×) 2．实验时应先闭合打点计时器的电源开关，后释放纸带．(√) 3．本实验中必须记下重锤开始下落的计时点，否则无法验证机械能守恒定律．(×) 4．从理论上讲，利用vn＝，只能近似计算打第n点时重锤的瞬时速度．(×) 5．实验结果总会出现ΔEk<ΔEp的情况，这是由实验的偶然误差造成的．(×) 6．重物下落的高度h，可以用h＝计算得出．(×) 想一想 1.本实验中为什么主要强调先打开计时器，后释放重锤？ 提示：原因有二：其一是打点计时器工作有个稳定过程，其二是该实验中需要计下重锤开始下落的位置点． 2．本实验中如何正确地选择所打的纸带？ 提示：应选点迹清晰，且第1、2点间距小于或等于2 mm的纸带． 3．本实验中若出现ΔEk>ΔEp的情况，可能是什么原因？ 提示：一是计算中出现错误，二是先释放重锤，后打开计时器． 思考感悟： 练一练 1.[2019·福建省普通高中考试]如图所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置，让质量为m的重锤自由下落，打出一条较为理想的纸带，若A、B、C、D是所选纸带上依次相邻的计数点，用刻度尺测出A、B间距离为h1，B、C间距离为h2，C、D间距离为h3.已知重力加速度为g. (1)装置中的打点计时器所用电源是_____(填“A”或“B”)； A．交流电源 B．直流电源 (2)实验时，释放纸带和接通电源的合理顺序是_____(填“A”或“B”)； A．先释放纸带，再接通电源 B．先接通电源，再释放纸带 (3)从A到C的下落过程中，重锤的重力势能减少量ΔEp＝_____. 答案：(1)A (2)B (3)mg(h1＋h2) 2．[2019·山东省普通高中考试]如图甲所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置． (1)实验中使用的电源频率是50 Hz，则纸带上打出的相邻两点的时间间隔为_____s. (2)实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，这样做可以_____(选填“消除”“减小”或“增大”)纸带与限位孔之间的摩擦． (3)在实际测量中，重物减少的重力势能通常会_____(选填“略大于”“等于”或“略小于”)增加的动能． (4)实验中，质量为m的重物拖着一条纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点．把重物开始下落时打出的点标为O，然后按先后顺序依次选取三个计数点A、B、C，如图乙所示．通过测量得到O、A间距离为h1.O、B间距离为h2，O、C间距离为h3.已知相邻两计数点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g.从开始下落到打B点时，重物减少的重力势能为_____，打B点时重物的动能为_____． 答案：(1)0.02 (2)减小 (3)略大于 (4)mgh2 m2 3．[2019·内蒙古自治区普通高中考试]在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)从下列器材中选出实验所必要的实验器材(填写所选器材前面的序号)_____、_____、_____. ①打点计时器(包括纸带) ②毫米刻度尺 ③天平 ④秒表 ⑤重锤 ⑥运动小车 (2)把下列实验步骤按先后顺序排列_____(填字母)． A．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上 B．先接通电源，再释放纸带 C．取下纸带，重复上述实验3次 D．选取理想纸带，对几个合适的点进行测量并计算，看mgh和mv2是否相等 E．将纸带的一端固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器 答案：(1)① ② ⑤ (2)AEBCD 4．[2019·浦东新区普通高中考试]如图为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，将一传感器先后分别固定在竖直板上的D、C和B三点，最低点D作为零势能点．逐次将摆锤从A点自由释放，分别测出摆锤经过D、C和B点时的速度． (1)实验中使用的传感器是_____传感器． (2)已知摆锤的直径为d，由传感器测出摆锤通过传感器时的挡光时间为Δt，则 ... ...
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