導航:首頁 > 裝置知識 > 利用圖一裝置驗證機械能守恆
利用圖一裝置驗證機械能守恆
發布時間：2022-07-30 23:15:50⑴ 利用圖1裝置驗證機械能守恆定律實驗，為驗證機械能是否守恆
小題1:9.30
60.00(答案在59.96~60.04之間的，也給分)小題2:
小題3:
或分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．不同的尺有不同的精確度，注意單位問題．光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由於光電門的寬度l很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等於重力做功的數值．（1）l=9mm+0.05mm×6=9.30mms=80.00cm-20.00cm=60.00cm（2）①由於擋光條寬度很小，因此將擋光條通過光電門時的平均速度當作瞬時速度．v1=，v2=②根據動能的定義式得：通過光電門1，系統（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能為E
k1=通過光電門2，系統（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能為E
k2=③系統勢能的減少△EP=mgh=mgs（3）如果△EP=△E
k=Ek2-Ek1
即重力勢能的減小量等於動能的增加量，則可認為驗證了機械能守恆定律．故答案為：（1）②9.30
③0.6000（2）①，
②，③mgs
（3）Ek2-Ek1點評：對常見的幾種測量長度工具要熟悉運用，並能正確讀數．光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由於光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．
⑵ （1）用圖1所示的裝置做「驗證機械能守恆定律」實驗，打點計時器的打點周期為T，重錘的質量為m．重力加速
（1）①B、將打點計時器應接到交流電源上．
C、先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，讓重錘拖著紙帶從高處自由下落．
②取圖2中O和B來驗證機械能守恆定律比較簡捷方便，因為B點的瞬時速度容易測得．打點計時器打下B點時重錘的速度為vB=
| d3?d1 |
| 2T |
動能EK=
| 1 |
| 2 |
| v | 2
⑶ 一同學利用圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律．①該同學開始試驗時情形如圖乙所示，接通電源釋放紙
①在試驗操作中存在的兩處明顯錯誤的地方：一是，打點計時器應該接低壓交流電源；二是，重物緊貼打點計時器釋放，
④根據推論式△x=aT2得到加速度為：a=
根據牛頓第二定律得：mg-f=ma． 則f=mg-ma=0.5×（10-9.69）N=0.62N． 故答案為：①打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠； ②B；③1.55；④0.62N． ⑷ 利用圖示裝置做「驗證機械能守恆定律」的實驗①除打點計時器（含紙帶，復寫紙）、鐵架台、導線及開關外，
①實驗中為了減小阻力的影響，重錘選擇合適的鐵質重錘．需要測量某點的瞬時速度，則需測量點跡間的距離，所以還需刻度尺．打點計時器就是記錄時間的器材，所以不需要秒錶，實驗中不需要游標卡尺．故選：AC． ⑸ 用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．實驗所用的打點計時器為電火花打點計時器．重錘從高處由靜止
（1）B：將打點計時器應接到電源的「交流輸出」上，故B錯誤．
D：開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然後再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由於重物運動較快，不利於數據的採集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故D錯誤． 故選BCD． （2）在上述驗證機械能守恆定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大於重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用． （3）重錘下落時做勻加速運動，因此由△x=aT2得： a=
故答案為：（1）BCD （2）存在阻力作用（3）a＝
⑹ 利用圖1裝置做「驗證機械能守恆定律」的實驗．①除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、交流電源、鐵架台、導
①要驗證鉤碼動能的增加量與重力勢能的增加量是否相等，要刻度尺測量下落的高度，從而算出瞬時速度，在紙帶處理時需刻度尺，游標卡尺不適用．用打點計時器來算出所用時間，不需要秒錶，對於重錘在下落過程中受到阻力越小越好，則為體積小，質量適中的鐵球較好．
故動能的增量為：△EkB=
|
（捨去EF段）