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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第八章机械能守恒定律,5,实验：验证机械能守恒定律,(2)多测几次取平均值,3选纸带：选取点迹较为清晰的纸带，挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上O、A、B、C,D实验中，释放纸带前用夹子夹住纸带不上下移动，且保证纸带竖直,应用气垫导轨和光电计时器验证机械能守恒定律,速度v/(ms1),(2)用游标卡尺测遮光条宽度d，则d5.,由此推算出f为_Hz.,将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若t1、t2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_.,(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上轻推滑块，当图乙中的t1_t2(填“”“”或“”“”或“”“”或“”,“,”,或,“”),时，说明气垫导轨已经水平,(2),用游标卡尺测遮光条宽度,d,，测量结果如图丙所示则,d,_mm,.,(3),滑块,P,用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码,Q,相连，钩码,Q,的质量为,m,.,将滑块,P,由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若,t,1,、,t,2,和,d,已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出,_.(,写出物理量的名称及符号,),(4),若上述物理量间满足关系式,_ _,，则表明在上述过程中滑块和钩码组成的系统机械能守恒,【解析】,(1),实验前，接通气源，将滑块,(,不挂钩码,),置于气垫导轨上，轻推滑块，当题图乙中的,t,1,t,2,时，说明滑块已经匀速运动，说明气垫导轨已经水平,(2),用游标卡尺测遮光条宽度,d,，则,d,5.0 mm,.,变式,3,用,DIS,研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认,D,、,C,、,B,、,A,各点高度分别为,0,、,0.050,、,0.100,、,0.150,，,A,点速度为,0.,D,、,C,、,B,三点速度由光电门传感器测得分析如表中实验数据,(1),从,B,到,C,到,D,机械能逐渐减小,其原因是,_ _.,(2),表中,A,点的机械能数据明显偏小，其原因是摆锤释放器释放点,_(,填,“,高于,”,或,“,低于,”,),A,点,.,实验序号,D,C,B,A,高度,h,/m,0,0.050,0.100,0.150,速度,v,/(ms,1,),1.878,1.616,1.299,0,势能,E,p,/J,0,0.003 9,0.007 8,0.011 8,动能,E,k,/J,0.014 1,0.010 4,0.006 7,0,机械能,E,/J,0.014 1,0.014 4,0.014 6,0.011 8,【答案】,(1),克服空气阻力做功，机械能减小,(2),高于,【解析】,(1),从,B,到,C,到,D,，机械能逐渐减小，原因是克服空气阻力做功，使得一部分机械能转化为内能，导致机械能减少；,(2),表中,A,点的机械能数据明显偏小，原因是摆锤释放器释放点高于,A,点，,A,点的机械能按,A,点的高度计算,3利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.,(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：,D打点结束应先检查纸带点迹是否清晰，再关闭电源,(2)在实验中打点计时器所接交流电频率为50 Hz，当地重力加速度g9.,5 实验：验证机械能守恒定律,精练2某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.,(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是_.,3利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.,速度v/(ms1),BA、B之间的距离h,【解析】(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当题图乙中的t1t2时，说明滑块已经匀速运动，说明气垫导轨已经水平,(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是_.,80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.,实验选用的重物质量为1.,当地重力加速度大小为9.,C使用秒表测出重物下落的时间,课堂小练|素养达成,【解析】若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能偏小，就是动能偏小，B、D正确,将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若t1、t2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_.,课堂小练|素养达成,2通过“研究自由下落物体的机械能”和“研究沿斜面下滑物体的机械能”实验，掌握实验方法，明确实验中需要注意的问题,变式3用 DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认 D、C、B、A 各点高度分别为 0、0.,(1),分析实验目的：验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒,(2),确定实验原理：滑块与气垫导轨的摩擦不计，滑块和钩码组成的系统，只有钩码重力做功，系统机械能,守恒,课堂小练,|,素养达成,1,在,“,用打点计时器验证机械能守恒定律,”,的实验中，下列说法正确的是,(,),A,实验中必须用天平测量重物的质量,B,打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,C,使用秒表测出重物下落的时间,D,打点结束应先检查纸带点迹是否清晰，再关闭电源,【答案】,B,2,(,多选,),如图所示，用,DIS,实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度实验测得,D,点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是,(,),A,摆锤释放的位置高于,A,点,B,摆锤释放的位置在,A,、,B,之间,C,摆锤在,A,点没有静止释放,D,光电门没有放在,D,点,【答案】,BD,【解析】,若实验测得,D,点的机械能明显偏小，说明重锤低于,A,点才开始静止释放的，或未到,D,点就开始测速度，因此不是重力势能偏小，就是动能偏小，,B,、,D,正确,3,利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从,A,点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门,B,时，毫秒计时器,(,图中未画出,),记录下小铁球的挡光时间,t,.,实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为,g,.,(1),为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是,_.,A,A,点距地面的高度,H,B,A,、,B,之间的距离,h,C,小铁球从,A,到,B,的下落时间,t,AB,D,小铁球的直径,d,(2),小铁球通过光电门时的瞬时速度,v,_,；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式,_,是否成立即可,(,用实验中测得物理量的符号表示,),
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