5 6驗證機械能守恆定律實驗 教師版

2022-11-23 21:06:08 字數 2230 閱讀 6618

1.運用打點計時器,在重物在自由下落的情況下「驗證機械能守恆定律」的實驗中,電源頻率為50hz,依次打出的點為0、1、2、3、4,則

(1)在圖中兩條紙帶中應選取的紙帶是___甲_,因為物體自由下落時第1、2兩點間的距離應接近2mm __.

(2)如取從起點0到第3點之間來驗證,必須測量和計算出的物理量_測量點0和3之間的距離h03,點2和4之間的距離h24 ______

驗證的表示式為 _

2.在「驗證機械能守恆定律」的實驗中,有同學按以下步驟進行實驗操作:

a.用天平稱出重錘和夾子的質量;

b.固定好打點計時器,將連著重錘的紙帶穿過限位孔,用手提住,且讓手盡量靠近打點計時器;

c.鬆開紙帶,接通電源,開始打點.並如此重複多次,以得到幾條打過點的紙帶;

d.取下紙帶,挑選點跡清晰的紙帶,記下起始點o,在距離o點較近處選擇幾個連續計數點(或計時點),並計算出各點的速度值;

e.測出各點到o點的距離,即得到重錘下落高度hn;

f.計算出mghn和 mvn2/2,看兩者是否相等.

在以上步驟中,不必要的步驟是_____a

有錯誤或不妥的步驟是b、c、d、f__;更正情況是

1 ____b中「讓手盡量靠近」應改為「讓重錘盡量靠近打點計時器」_;

2 ___c中應先接通電源,後鬆開紙帶 __;

3 __d中應將「距離o點較近處」改為「距離o點較遠處」 _;

4 ___f中應改為「ghn和vn2/2」 _.

3.某學生利用「驗證機械能守恆定律」的實驗裝置來測量乙個質量m=50g的鉤碼下落時的加速度值,以測量當地重力加速度.該學生將鉤碼固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點計時器,實驗裝置如圖(甲)所示.

(1)以下是該同學正確的實驗操作和計算過程,請填寫其中的空白部分:

①_按照實驗的要求,應先接通電源,再釋放紙帶;更換紙帶,重複以上操作,獲得幾條紙帶,從中選取較理想的紙帶 ;

②取下紙帶,取其中的一段標出計數點如圖(乙)所示,測出相鄰計數點間的距離分別為s1=2.60cm,s2=4.14cm,s3=5.

69cm,s4=7.22cm,s5=8.75cm,s6=10.

29cm.已知打點計時器的打點間隔t=0.02s,則計算鉤碼下落加速度的表示式

為 a代入資料,可得加速度 a=_9.60_m/s2(計算結果保留三位有效數字)

(2)該同學從實驗結果發現,鉤碼下落時的加速度測量值比

實際的重力加速度小,為了有效地縮小該實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出乙個有效的改進方法:_將質量較小的鉤碼換成質量較大的重錘___.

4.(2009,廣州「一模」)「驗證機械能守恆定律」的實驗可以採用如圖所示的(甲)或(乙)方案來進行.

(1)比較這兩種方案,__甲 _(填「甲」或「乙」)方案好些,理由是: _因為這個方案摩擦阻力小,誤差小,操作方便,實驗器材少

(2)該實驗中得到的一條紙帶,測得每兩個計數點間的距離如圖所示,已知每兩個計數點間的時間間隔 t=0.1s.物體運動的加速度 a=_4.

8m/s2 _;該紙帶是採用__乙_(填「甲」或「乙」)實驗方案得到的.簡要寫出判斷依據_因為物體運動的加速度比重力加速度小

5.如圖所示,某同學用驗證「碰撞中的動量守恆」的器材來「驗證機械能守恆」的實驗,他的步驟如下:

①把斜槽固定在實驗桌邊,調整斜槽出口,使出口處切線水平;

②在出口處拴重錘線,使出口處的豎直投影落於水平地面o點,並在地面上鋪複寫紙、白紙;

③從斜槽某一高度處同一點a從靜止開始釋放小球多次,每次從斜槽末端b點丟擲,找出其平均落地點p.

(1) 若斜槽厚度不計,應測量的資料有釋放小球位置a與桌面高度差h1、斜槽末端離地面高度h2、小球平均落地點離斜槽末端的水平距離x.

(2)根據(1)中的資料字母寫出:若小球從a到b機械能守恆,則需驗證的表示式是x2=4h1h2 ___.

6.與打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況是常用的計時儀器.如圖 (甲)所示,a、b分別是光電門的雷射發射和接收裝置.現利用如圖 (乙)所示的裝置驗證「機械能守恆定律」.方法是:在滑塊上安裝一遮光板,把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上,通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連,連線好1、2兩個光電門.在圖示位置釋放滑塊後,光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先後通過兩個光電門的時間分別為δt1、δt2.已知滑塊(含遮光板)質量為m、鉤碼質量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為l(l遠遠小於s)、當地的重力加速度為g.

(1)計算滑塊上的遮光板先後通過兩個光電門時的瞬時速度的表示式:v1v2用題目中給定的字母表示)

(2)本實驗中驗證機械能守恆的表示式為 (用題目中給定的字母表示)

驗證機械能守恆定律實驗總結

1.實驗目的 學會用打點計時器驗證機械能守恆定律的實驗方法和技能 2.實驗原理 在物體自由下落的過程中,只有重力對物體做功,遵守機械能守恆定律,即重力勢能的減少量等於動能的增加量。在實驗誤差範圍內驗證 必須初速度為零 或 v1 0 測定第n點的瞬時速度的方法是 測出第n點的相鄰前 後兩段相等時間t內...

機械能守恆定律

a 拉力對重物所做的功等於增加的動能 b 物體克服重力所做的功等於物體增加的動能 c 合力對物體所做的功等於物體增加的動能 d 拉力對物體做的功等於物體克服重力做的功 7 如圖2所示,質量為m的物體,以速度v離開高為h的桌子,當它落到距地為h的a點時,在不計空氣阻力的情況下,以地面為重力勢能的零點,...

實驗報告 驗證機械能守恆定律

一 實驗目的 研究物體自由下落過程中勢能與動能驗證機械能守恆定律 二 實驗原理 在只有重力做功,即自由落體運動時,物體的重力勢能和動能可以相互轉化,但總的機械能守恆。通過測量出物體下落高度h和瞬時速度v,比較動能增量 ek mv與勢能增量 ep mgh是否滿足 ep ek 從而驗證機械能守恆定律。三...