2022年验证机械能守恒定律实验 .pdf

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1、1 打点计 时 器纸 带夹 子重 锤图112013-2014 高一下期末考试复习复习要点：验证机械能守恒定律实验1、机械能守恒定律的表达式是怎样的？2、本实验是利用自有落体运动来验证机械能守恒定律、其验证式是怎样的？3、验证式成立需要测量哪些物理量？各物理量如何测量？4、依据本实验的数据重力势能的变化量一定等于动能的变化量吗？如果不相等，哪一个变化量大？5、本实验的误差来源于什么地方？如何减少误差？6、采用光电门来做本实验时，光电门有什么作用？其验证式是怎样的？针对性练习：1.在“ 验证机械能守恒定律” 的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g9.80 m/s

2、2，测得所用重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图 )，把第一个点记作O，选连续的4 个点A、B、C、D 作为测量的点，经测量知道A、B、C、D 各点到 O 点的距离分别为62.99 cm 、70.18 cm、77.76 cm 、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O 点运动到C 点，重力势能的减少量等于_J，动能的增加量等于_J(取三位有效数字 )2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C 到第一个点

3、的距离如上图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s）。按要求将下列问题补充完整。（1）纸带的 _( 左、右 ) 端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B 时，物体的速度vB=_m/s；（3）从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量是Ep =_J，此过程中物体动能的增加量Ek=_J；（计算结果保留两位有效数字）（4）实验的结论是_ _( 5) 下面列举了该实验的几个操作步骤（示意图如图）：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的直流输出端上；C用天平测量出重锤的质量；D释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E测量纸带上打出的某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重

4、锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能. 指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并改正不恰当的步骤：没有必要进行的的步骤是：_ 操作不恰当的步骤是，改正为操作不恰当的步骤是，改正为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 2 3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为T，打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5 个点 A.B.C.D

5、.E ，测出 A 点距起始点的距离为S0，点 AC间的距离为S1，点 CE间的距离为S2已知重锤的质量为m ，当地的重力加速度为g，则起始点O到打下 C点的过程中：重锤重力势能的减少量为EP。重锤在 C点时的瞬时速度Vc= 动能的增加量为EK。正常来说EPEK（填“ ”、“ ,= ， EK（填“ ”、 “ , 由于重锤在下落过程中受到空气阻力及纸带和打点计时器之间存在摩擦阻力，阻力对重锤做负功，依动能定理：WG-Wf=EK , 所以 WGEK 。（ 3）C，当地重力加速度的2 倍（4）341221()()4ssssT7.（ 1）A、C E ( 全对得 2 分，不全得1 分) （2）1.91PB

6、EJ（3）1.88kBEJ (2 分) (4)、在实验误差范围内机械能守恒（在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能）8.1）0.49m，0.48m ；在误差允许的范围内机械能守恒。（2）接通电源，释放沙桶 mgL12Mv22 12Mv12 9.（ 1）初速度等于零，2mm （2）0.59m/s 0.17J 0.17J 在实验误差范围内，重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少（3）C 重力加速度（ g）k#s5u 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页

7、 - - - - - - - - - 13 10.1）B C D （2）221328)(Tddmmgd11.（1）初速度等于零，2mm （2）0.59m/s 0.17J 0.17J 在实验误差范围内，重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少（3）C 重力加速度（ g）k#s5u 12. B 1.88 1.84 13.（1）CE ；B；接到电源的 “ 交流输出 ” 上； D；先接通电源再释放纸带；（2）22110)4(21)(Tssmssmg或212011()()24ssg ssT14.C 15. 16.17.220V AB 右， mgS1 18.(1)0.02s（2 分，数值和单位各1 分，可科学

8、计数法表示）5.40(2 分， 5.335.43 均可 )； 1.35(2 分， 1.331.36 均可 ) 12vH2ghBH (2 分)；19.（1）D （2）0.1900.186（0.187 也可）（ 3）下落过程中存在阻力；长度的测量（4）v22h （5）9.69（9.509.75 之间均可）注：此问有效数字不作要求ks5u 20.)否 (2 分)两光电门中心之间的距离L (2 分) 2)(21tdMmmgL (2 分) 气垫导轨不水平 (2 分) 21.）乙、丙、甲在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。0.080 23.左；0.02；大于24. 甲 ； 低压 ；先释放纸带后接通电源、. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 14 25.否(2 分) 两光电门中心之间的距离L (2 分) 2)(21tdMmmgL (2 分) 气垫导轨不水平 (2 分) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -