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1、第九节 实验:验证机械能守恒定律活动一：实验原理推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。如图所示，质量为m的物体从O点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点A和B的机械能分别为：EA= ， EB= 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有:_；上式亦可写成_为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意一点（如图中的A点）来进行研究，这时应有：-本实验要验证的表达式，式中h是 高度，vA是物体在A点的 速度。活动二：实验器材例1：如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤.回答下列问题 为完成此实验，除了所给的
2、器材，还需要的器材有_.(填入正确选项前的字母) A、米尺 B、秒表 C、012V的直流电源 D、012V的交流电源E.天平活动三：实验操作与步骤1把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好2把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近3接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点4重复上一步的过程，打三到五条纸带5选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2 mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3用刻度尺测量对应下落的高度h1h2h3，记人表格中6用公式v
3、n=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1v2v3并记录在表格中7计算各点的重力势能的减少量mgh和动能的增加量，并进行比较看是否相等，将数值填人表格内活动四：实验数据处理例2：在“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。（1）运用公式=对实验条件的要求是_;为此目的，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_.(2)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能EkB=
4、 J。(3)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为 J。(4)实验误差产生的原因(写两点)：_;_.（5）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 _。 （6）若该实验过程中，不计任何阻力，根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落高度h，则：以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是（ ）该图像的斜率等于_的数值。反馈练习1在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的 ( )A质量 B下落时间 C下落高度 D瞬时速度2选择纸带时，较为理想的是 ( )A点迹小而清晰的 B点迹粗的 C第一、二点距离接近2mm的 D纸
5、带长度较长的来源:学科网3下列实验步骤中，合理的顺序是_A把重物系在夹子上，纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系重物的夹子，让夹子靠近打点计时器。B把打点计时器接入学生电源交流输出端，输出电压调在6V。C把打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上。D拆下导线，整理器材。 E接通电源，释放纸带。F断开电源，更换纸带。再进行两次实验。来源:学科网G在三条纸带中选取最合适的一条，再纸带上选几个点，进行数据处理。4、根据纸带算出速度V和下落距离h，则以V2/2为纵轴，以h为横轴画的图线应是（ ） 5.在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：A.用天平称出重锤和夹子的
6、质量；B.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器；C.松开纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带；D.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值；E.测出各点到O点的距离，即得到重锤下落高度；F.计算出和，看两者是否相等。在以上步骤中，不必要的步骤是_；有错误或不妥的步骤是_(填写代表字母)；更正情况是， _， _， _ _。 6利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。a. 用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度.b. 用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.c. 根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度.d. 用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度。以上方案中只有一种正确，正确的是 。（填入相应的字母）
