高中素質(zhì)練習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-05-20驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)題解析(人教版必修2)。
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么,你知道高中教案要怎么寫(xiě)呢?經(jīng)過(guò)搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)題解析(人教版必修2)”,希望能為您提供更多的參考。
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)題解析(人教版必修2)
1.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,需要特別注意的有()。
A.稱(chēng)出重物的質(zhì)量
B.手提紙帶,先接通電源再釋放紙帶讓重物落下
C.可不考慮前面較密集的點(diǎn),選取某個(gè)清晰的點(diǎn)作為起始運(yùn)動(dòng)點(diǎn)處理紙帶,驗(yàn)證mgh=mv2/2是否成立
D.必須選取第1、2兩點(diǎn)間距離為2mm的紙帶,才能從第1點(diǎn)起處理紙帶,驗(yàn)證mgh=mv2/2是否成立
2.在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以v2/2為縱軸,以h為橫軸,畫(huà)出的圖象應(yīng)是下圖所示中的哪個(gè)()。
3.在利用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz,實(shí)驗(yàn)得到的甲、乙兩條紙帶如圖所示,應(yīng)選______紙帶好。
(2)若通過(guò)測(cè)量紙帶上某兩點(diǎn)間的距離來(lái)計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,進(jìn)而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,現(xiàn)測(cè)得2、4兩點(diǎn)間的距離為x1,0、3兩點(diǎn)間的距離為x2,打點(diǎn)周期為T(mén),為了驗(yàn)證0、3兩點(diǎn)間的機(jī)械能守恒,則x1、x2和T應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是______。
4.(2011浙江溫州高三模擬)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行。
(1)比較這兩種方案,______(填“甲”或“乙”)方案好些。
甲
自由落體實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
乙
斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
(2)如圖是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測(cè)得每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s。物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=____________;該紙帶是采用______(填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的。
5.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的小物塊A和B分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端,已知m1m2?,F(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)若選定物塊A從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量,則需要測(cè)量的物理量有______。(在橫線(xiàn)上填入選項(xiàng)前的編號(hào))
①物塊的質(zhì)量m1、m2;
②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間;
④繩子的長(zhǎng)度。
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
①繩的質(zhì)量要輕;
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長(zhǎng)越好;
③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃;
④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。
以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是______。(在橫線(xiàn)上填入選項(xiàng)前的編號(hào))
(3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:________________。
答案與解析
1.答案:B
2.答案:C
3.答案:(1)甲(2)
解析:(1)由于題圖甲中0、1兩點(diǎn)間的距離(1.9mm)接近2mm,故選甲紙帶好。
(2)打點(diǎn)3時(shí)的瞬時(shí)速度,物體下落的高度為x2,
根據(jù)得:
。
4.答案:(1)甲(2)4.8m/s2乙
解析:甲方法操作簡(jiǎn)單,誤差小。
5.答案:(1)①②(或①③)(2)①③(3)例如:“對(duì)同一高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值”;“選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)盡量小的繩”等等。
解析:A和B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度大小始終相等,需要驗(yàn)證的式子為
即
因此,必須測(cè)出m1、m2、h并利用v=at求得速度,其中由于m1g-T=m1a,T-mg=m2a,所以。
相關(guān)閱讀
機(jī)械能守恒定律
古人云,工欲善其事,必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編幫大家編輯的《機(jī)械能守恒定律》,僅供參考,希望能為您提供參考!
第5節(jié)機(jī)械能守恒定律
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道機(jī)械能守恒定律及其適用條件。
2.會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題,明確解題步驟,知道用這個(gè)定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
3.能敘述能量守恒定律,體會(huì)能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一。會(huì)初步運(yùn)用能量守恒的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題。
【閱讀指導(dǎo)】
圖1圖2
1.物體的機(jī)械能包括_________、_________和__________。如圖1所示,在一個(gè)光滑曲面的上端A,由靜止釋放一質(zhì)量為m的小球,若取曲面的底端所在的平面為零重力勢(shì)能點(diǎn),小球在A(yíng)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為_(kāi)_________,小球沿曲面滑到曲面底端B點(diǎn),小球從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,小球受到_____力和_____力,其中只有____做功,該力做的功W=_________,重力勢(shì)能________(填“增加”或“減少”)了__________,由動(dòng)能定理知小球動(dòng)能的變化量為_(kāi)________,此時(shí)小球的機(jī)械能為_(kāi)______,在該過(guò)程中小球的機(jī)械能_______(填“變化”或“不變”)。如果這個(gè)曲面是粗糙的,那么小球在由A滑到B的過(guò)程中,不僅重力做功同時(shí)________力做_____(填“正”或“負(fù)”),若該力做了Wf的功,由動(dòng)能定理可知,物體動(dòng)能的增加了________,此時(shí)的機(jī)械能為_(kāi)______,小球從A滑到B的過(guò)程中機(jī)械能_________(填“變化”或“不變”)。
2.如圖2所示,一根長(zhǎng)為h的細(xì)繩,一端懸掛在天花板上,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,將小球拉至與豎直方向成60°角的位置A,不計(jì)空氣阻力,由靜止釋放小球,在小球擺到最低點(diǎn)B的過(guò)程中,小球受到______力和_____力的作用,其中只有______力做功,該力做功為_(kāi)__________。由動(dòng)能定理可知小球的動(dòng)能增量為_(kāi)_____。若假設(shè)小球達(dá)到最低點(diǎn)所在的平面為零重力勢(shì)能面,小球在A(yíng)點(diǎn)的機(jī)械能為_(kāi)______,在B點(diǎn)的機(jī)械能為_(kāi)______,小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能的總量________(填“變化”或“不變”)。若這個(gè)過(guò)程中空氣阻力不能忽略,那么,小球從A到B的過(guò)程中,不僅重力做功,同時(shí)_______也做功,機(jī)械能的總量將__________(填“增加”、“減少”或“不變”)。
3.能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式________為另一種形式,或者從一個(gè)物體_________到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量保持不變。
【課堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1.下列幾種運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的是()
A.平拋物體的運(yùn)動(dòng)B.豎直方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.單擺在豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)D.物體沿光滑斜面自由上滑
2.如圖所示,一個(gè)小球,從長(zhǎng)度L=10m,傾角為30°的光滑斜面頂端A由靜止開(kāi)始下滑,若g取10m/s到達(dá)軌道底端B時(shí)的速度大小是()
A.10m/sB.10m/s
C.100m/sD.200m/s
3.如圖所示,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的實(shí)心鋼球從高H的A點(diǎn)自由落入水面的B點(diǎn),然后鋼球繼續(xù)落入深為h的水底C處。下列說(shuō)法正確的是()
A.鋼球由A落到C的過(guò)程中,機(jī)械能守恒
B.鋼球由A落到B的過(guò)程中,機(jī)械能守恒
C.鋼球由B落到C的過(guò)程中,機(jī)械能守恒
D.鋼球由A落到C的過(guò)程中,動(dòng)能先增加后減少
4.質(zhì)量為m的石子從距地面高為H的塔頂以初速度v0豎直向下拋出,若只考慮重力作用,則石子下落到距地面高為h處時(shí)的動(dòng)能為:(g表示重力加速度)
A.B.
C.D.
5.物體從某一高度自由落到直立于地面上的輕彈簧上,如圖所示在A(yíng)點(diǎn)開(kāi)始與彈簧接觸,到B點(diǎn)物體速度為零,然后被彈回,則()
A.物體從A到B的過(guò)程中,動(dòng)能不斷減小
B.物體從B上升到A的過(guò)程中,動(dòng)能不斷增大
C.物體從A到B及B上升到A的過(guò)程中,動(dòng)能是先變大后變小
D.物體在B點(diǎn)的動(dòng)能為零
6.豎直下拋一小球,不計(jì)空氣阻力和小球落地時(shí)的能量損失,小球著地后回跳的高度比拋出點(diǎn)的高度高5.0m。求小球拋出時(shí)的速度多大?(g取10m/s2)
★能力提升
7.物體做平拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)的動(dòng)能是剛被拋出時(shí)動(dòng)能的4倍,則物體剛被拋出時(shí)的重力勢(shì)能是動(dòng)能的多少倍?
8.如圖所示,AB和CD為半徑為R=lm的1/4圓弧形光滑軌道,BC為一段長(zhǎng)2m的水平軌道.質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放,若物體與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,求:(l)物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度;(2)物體最終停下來(lái)的位置與B點(diǎn)的距離.
9.如圖所示的裝置中,輕繩將A、B相連,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s勻速地由P運(yùn)動(dòng)到Q,P、Q處繩與豎直方向的夾角分別為α1=37°,α2=60°?;嗠x光滑水平面高度h=2m,已知mA=10kg,mB=20kg,不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,求在此過(guò)程中拉力F做的功?(已知sin37°=0.6,g取10m/s2)
第5節(jié)機(jī)械能守恒定律
【閱讀指導(dǎo)】
1、動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能mgh重力彈力重力mgh減少mghmghmgh不變摩擦負(fù)(mgh-Wf)mgh-Wf變化2、重拉重mgh/2mgh/2mgh/2mgh/2不變減少3、只有重力做功直線(xiàn)曲線(xiàn)彈性勢(shì)能重力和彈力做功4、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移
【課堂練習(xí)】
1、ACD2、A3、BD4、C5、0.6m6、10m/s7、3*8、(1)0.8(2)2m
7.9實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案(人教版必修2)
7.9實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案(人教版必修2)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)器材
(1)實(shí)驗(yàn)的目的是:研究物體自由下落過(guò)程中____________的變化,從而驗(yàn)證
________________定律.
(2)實(shí)驗(yàn)所需要的器材有:鐵架臺(tái)、鐵夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、夾子、復(fù)寫(xiě)紙、刻度尺、__________、
________、______、______等.
2.實(shí)驗(yàn)原理
在只有________做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中,物體的________和________互相轉(zhuǎn)化,但總的
機(jī)械能守恒.即動(dòng)能的________等于重力勢(shì)能的____________.
(1)若以重物下落時(shí)的起點(diǎn)為基準(zhǔn),物體下落高度h時(shí)的速度為v,在誤差允許的范圍內(nèi),
如計(jì)算出12mv2=mgh,機(jī)械能守恒定律即被驗(yàn)證.
(2)若以重物下落過(guò)程中的某一點(diǎn)A為基準(zhǔn),設(shè)重物的質(zhì)量為m,測(cè)出物體對(duì)應(yīng)于A(yíng)點(diǎn)
的速度vA,再測(cè)出物體由A點(diǎn)下落Δh后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度vB,則在誤差允許范圍內(nèi),由
計(jì)算得出12mv2B-12mv2A=mgΔh,機(jī)械能守恒定律即被驗(yàn)證.
(3)測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出第n點(diǎn)前后兩段相鄰相等時(shí)間間隔T內(nèi)下落的
距離sn、sn+1,由公式vn=sn+1+sn2T求出.
3.?dāng)?shù)據(jù)處理
(1)利用公式vn=hn+1-h(huán)n-12T,計(jì)算出點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、…的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、….
(2)要驗(yàn)證的是12mv2=__________或12mv22-12mv21=________,只需驗(yàn)證12v2=gh或12v22-12
v21=gΔh,因此__________測(cè)量重物的質(zhì)量m.
驗(yàn)證:通過(guò)計(jì)算,看在誤差允許的范圍之內(nèi)12v2n與ghn是否相等或12v2m-12v2n與ghmn是否相
等.
【概念規(guī)律練】
知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)的操作
1.用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中需要測(cè)量的有()
A.重物的質(zhì)量
B.重力的加速度
C.重物下落的高度
D.與重物下落高度對(duì)應(yīng)的重物的瞬時(shí)速度
2.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必需的,其編號(hào)為_(kāi)_____.
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶)B.重物
C.天平D.毫米刻度尺
E.秒表F.運(yùn)動(dòng)小車(chē)
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝放置要求為_(kāi)_________;開(kāi)始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候,應(yīng)先_______,然
后再________________________________.
(3)選擇下列正確的實(shí)驗(yàn)步驟,并按次序排列為_(kāi)_______.
A.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地夾穩(wěn)在鐵架臺(tái)上
C.接通電源,松開(kāi)紙帶
D.松開(kāi)紙帶,接通電源
E.用停表記下重錘下落的時(shí)間
F.取下紙帶,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次
G.將紙帶固定在重錘上,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并用手提住,使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
H.選取理想紙帶,對(duì)幾個(gè)方便的點(diǎn)測(cè)量并計(jì)算,看mgh和12mv2是否相等
知識(shí)點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)的原理
3.在某次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一條豎直線(xiàn)上,
使紙帶通過(guò)時(shí)受到了較大的阻力,則結(jié)果()
A.mgh12mv2B.mgh12mv2
C.mgh=12mv2D.以上都不可能
4.某同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),不慎將一條選擇好的紙帶的前面部分
損壞了,剩下的一段紙帶上各點(diǎn)間的距離,他測(cè)出并標(biāo)在紙帶上,如圖1所示.已知打
點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期T=0.02s,重力加速度g取9.8m/s2.
圖1
(1)利用紙帶說(shuō)明重物通過(guò)第2、5兩點(diǎn)時(shí)機(jī)械能守恒.
(2)分別說(shuō)明為什么得到的結(jié)果是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量?
【方法技巧練】
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
5.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,
則以v2為縱軸,以h為橫軸,畫(huà)出的圖線(xiàn)應(yīng)是下圖中的()
6.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,查
得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)
數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖2所示,圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、
C、D分別是每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí).
圖2
(1)重力勢(shì)能的減少量為多少?
(2)動(dòng)能的增加量是多少?
(3)根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?
參考答案
課前預(yù)習(xí)練
1.(1)動(dòng)能與勢(shì)能機(jī)械能守恒(2)低壓交流電源重物紙帶導(dǎo)線(xiàn)
2.重力動(dòng)能勢(shì)能增加量減少量
3.(2)mghmgΔh不需要
課堂探究練
1.CD
2.(1)A、B、D
(2)底板要豎直給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電釋放重物
(3)B、G、C、F、H
解析(1)選出的器材有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶),重物,毫米刻度尺,編號(hào)分別為:A、B、D.注意因mgh=12mv2,故m可約去,不需要用天平.
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí),底板要豎直,這樣才能使重物在自由落下時(shí),受到的阻力較小,開(kāi)始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,然后再釋放重物,讓它帶著紙帶一同落下.
(3)正確的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該為B、G、C、F、H.
3.A
4.見(jiàn)解析
解析(1)v2=s132T=(2.9+3.3)×10-22×0.02m/s=1.55m/s
v5=s462T=(4.0+4.3)×10-22×0.02m/s=2.08m/s
ΔEk=12mv25-12mv22=0.96m
而ΔEp=mgs25=m×9.8×(3.3+3.6+4.0)×10-2
=1.07m
故在系統(tǒng)誤差允許的范圍內(nèi)重物通過(guò)第2、5兩點(diǎn)時(shí)機(jī)械能守恒.
(2)不難看出ΔEpΔEk,這是因?yàn)橹匚锵侣涞倪^(guò)程中除了受到空氣阻力的作用外,還受到紙帶和限位孔間摩擦阻力的作用.
5.C[根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:mgh=12mv2,v2=2gh,所以v2與h成正比例關(guān)系,函數(shù)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),C正確.]
點(diǎn)評(píng)圖象法的應(yīng)用必須與函數(shù)關(guān)系式相結(jié)合使用,才能充分明確圖象與函數(shù)之間的關(guān)系及圖象的形狀.
6.(1)1.911m(2)1.89m(3)見(jiàn)解析
解析(1)重力勢(shì)能的減少量為
ΔEp減=mghOB=m×9.8×0.195=1.911m
(2)重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度
vB=hAC4T=0.15554×0.02m/s≈1.944m/s
所以重物從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)動(dòng)能的增加量為
ΔEk增=12mv2B=12m×1.9442≈1.889m
(3)從(1)、(2)中計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重物減少的重力勢(shì)能等于其增加的動(dòng)能,機(jī)械能守恒.產(chǎn)生誤差的主要原因:重物在下落時(shí)要受到阻力作用(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力),克服阻力做功.
實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(新課標(biāo))
實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
★新課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè),激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;通過(guò)親身實(shí)踐,樹(shù)立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀(guān)。培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
★教學(xué)重點(diǎn)
掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
★教學(xué)難點(diǎn)
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并討論、交流學(xué)習(xí)成果。
★教學(xué)工具
重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶,復(fù)寫(xiě)紙片,低壓電源及兩根導(dǎo)線(xiàn),鐵架臺(tái)和鐵夾,刻度尺,小夾子。
★教學(xué)過(guò)程
(一)課前準(zhǔn)備
教師活動(dòng):課前布置學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)實(shí)驗(yàn)。下發(fā)預(yù)習(xí)提綱,重點(diǎn)復(fù)習(xí)下面的三個(gè)問(wèn)題:
1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。
在圖1中,質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落,以地作零重力勢(shì)能面,下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為:
EA=,EB=
如果忽略空氣阻力,物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒,于是有
EA=EB,即=
上式亦可寫(xiě)成
該式左邊表示物體由A到B過(guò)程中動(dòng)能的增加,右邊表示物體由A到B過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明,物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便,可以直接從開(kāi)始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)(如圖1中A點(diǎn))來(lái)進(jìn)行研究,這時(shí)應(yīng)有:----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式,式中h是物體從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度,vA是物體在A(yíng)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
2、如何求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA?
根據(jù)做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA。
圖2是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后的情況。從O點(diǎn)開(kāi)始依次取點(diǎn)1,2,3,……圖中s1,s2,s3,……分別為0~2點(diǎn),1~3點(diǎn),2~4點(diǎn)……各段間的距離。
根據(jù)公式,t=2×0.02s(紙帶上任意兩個(gè)相鄰的點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是0.02s),可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1,2,3,……各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1,v2,v3,…….例如:
量出0~2點(diǎn)間距離s1,則在這段時(shí)間里的平均速度,這就是點(diǎn)1處的瞬時(shí)速度v1。依次類(lèi)推可求出點(diǎn)2,3,……處的瞬時(shí)速度v2,v3,……。
3、如何確定重物下落的高度?
圖2中h1,h2,h3,……分別為紙帶從O點(diǎn)下落的高度。
根據(jù)以上數(shù)值可以計(jì)算出任意點(diǎn)的重力勢(shì)能和動(dòng)能,從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生看書(shū)明確實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)儀器。復(fù)習(xí)《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》的實(shí)驗(yàn),掌握用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的方法。
(二)進(jìn)行新課
教師活動(dòng):在學(xué)生開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)之前,老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)如下幾個(gè)問(wèn)題:
1、該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn):一是第一點(diǎn)O為計(jì)時(shí)起點(diǎn),O點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢?
2、是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量?
3、在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么?為什么?
4、實(shí)驗(yàn)時(shí),接通電源和釋放紙帶的順序怎樣?為什么?
5、測(cè)量下落高度時(shí),某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起,不能弄錯(cuò)。他的看法正確嗎?為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差,選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好,還是近些好?
學(xué)生活動(dòng):思考老師的問(wèn)題,討論、交流。選出代表發(fā)表見(jiàn)解。
1、因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打點(diǎn)一次,在最初的0.02s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0.002m,所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點(diǎn)間距離接近兩年2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量;二是在紙帶上所選的點(diǎn)就是連續(xù)相鄰的點(diǎn),每相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔t=0.02s.
2、因?yàn)椴恍枰牢矬w在某點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值,所以不必測(cè)量物體的質(zhì)量m,而只需驗(yàn)證就行了。
3、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi),以盡量減少重物帶著紙帶下落時(shí)所受到的阻力作用。
4、必須先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能松開(kāi)紙帶讓重物下落。
5、這個(gè)同學(xué)的看法是正確的。為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差,選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好。
教師活動(dòng):聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評(píng),幫助學(xué)生解決困難。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
★課余作業(yè)
1、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2、完成如下思考題:
(1)為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),有下列器材可供選用:鐵架臺(tái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,復(fù)寫(xiě)紙,紙帶,秒表,低壓直流電源,導(dǎo)線(xiàn),電鍵,天平。其中不必要的器材有:
;缺少的器材是。
(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如果以v2/2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線(xiàn)應(yīng)是,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其斜率等于的數(shù)值。
(3)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖3所示,其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn),0、1、2……為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)?,F(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為T(mén)。根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔,可以求出此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為_(kāi)________。在打第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為_(kāi)_______。要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選擇打下第_________號(hào)和第__________號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過(guò)程為研究對(duì)象。
(4)某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶,如圖4所示,O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出,單位為毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重錘質(zhì)量為1kg。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度vB=m/s,重錘的動(dòng)能EkB=
J。
②從開(kāi)始下落算起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢(shì)能減小量為J。
③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi),重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中,得到的結(jié)論是。
[參考答案:(1)不必要的器材有:秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。(2)通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)、g.(3)(s6+s5+s4-s3-s2–s1)/9T2,
(s5+s6)/2T,1、5.(4)①1.175,0.69,0.69②0.69,③機(jī)械能守恒。]
★教學(xué)體會(huì)
思維方法是解決問(wèn)題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。
5.9實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
5.9實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.學(xué)會(huì)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
2.進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用計(jì)時(shí)器打紙帶研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理和步驟。
2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
主要內(nèi)容:
一、實(shí)驗(yàn)原理
物體在自由下落過(guò)程中,重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加。如果忽略空氣阻力,只有重力做功,物體的機(jī)械能守恒,重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。設(shè)物體的質(zhì)量為m,借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下紙帶,由紙帶測(cè)算出至某時(shí)刻下落的高度h及該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v;進(jìn)而求得重力勢(shì)能的減少量│△Ep│=mgh和動(dòng)能的增加量△EK=1/2mv2;比較│△Ep│和△EK,若在誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn:依據(jù)“物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”,用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T計(jì)算(T為打下相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔)。
二、實(shí)驗(yàn)器材
電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器),交流電源,紙帶(復(fù)寫(xiě)紙片),重物(帶紙帶夾子),導(dǎo)線(xiàn),刻度尺,鐵架臺(tái)(帶夾子)。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按圖裝置固定好計(jì)時(shí)器,并用導(dǎo)線(xiàn)將計(jì)時(shí)器接到電壓合適的交流電源上(電火花計(jì)時(shí)器要接到220V交流電源上,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要接到4V~6V的交流低壓電源上)。
(2)將紙帶的一端用小夾子固定在重物上,使另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手豎直提著紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方。
(3)接通電源,松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
(4)換幾條紙帶,重做上面的實(shí)驗(yàn)。
(5)從幾條打上了點(diǎn)的紙帶上挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。
(6)在挑選出的紙帶上,先記下打第一個(gè)點(diǎn)的位置0(或A),再任意選取幾個(gè)點(diǎn)1、2、3(或B、C、D)等,用刻度尺量出各點(diǎn)到0的距離h1、h2、h3等,如圖所示。
(7)用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3等。
(8)計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量1/2mvn2的值,進(jìn)行比較,得出結(jié)論。
四、實(shí)驗(yàn)記錄
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在只有重力做功的情況下,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。
六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)計(jì)時(shí)器要豎直地架穩(wěn)、放正。架穩(wěn)就是要牢固、穩(wěn)定。重物下落時(shí)它不振動(dòng);放正就是使上下兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)一條豎直線(xiàn)上與紙帶運(yùn)動(dòng)方向相同,以減小紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)與限位孔的摩擦(可用手提住固定好重物的紙帶上端,上下拉動(dòng)紙帶,尋找一個(gè)手感阻力最小的位置)。
(2)打點(diǎn)前的紙帶必須平直,不要卷曲,否則紙帶在下落時(shí)會(huì)卷到計(jì)時(shí)器的上邊緣上,從而增大了阻力,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差過(guò)大。
(3)接通電源前,提紙帶的手必須拿穩(wěn)紙帶,并使紙帶保持豎直,然后接通電源,待計(jì)時(shí)器正常工作后,再松開(kāi)紙帶讓重物下落,以保證第一個(gè)點(diǎn)跡是一個(gè)清晰的小點(diǎn)。
(4)對(duì)重物的要求:選用密度大、質(zhì)量大些的物體,以減小運(yùn)動(dòng)中阻力的影響(使重力遠(yuǎn)大于阻力)。
(5)紙帶的挑選:應(yīng)挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。這是因?yàn)椋罕緦?shí)驗(yàn)的前提是在重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的情況下,通過(guò)研究重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的,故應(yīng)保證紙帶(重物)是在打第一個(gè)點(diǎn)的瞬間開(kāi)始下落。計(jì)時(shí)器每隔O.02s打一次點(diǎn),做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初0.02s內(nèi)下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002m=2mm,所以若紙帶第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,就意味著重物是在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬間開(kāi)始下落的,從而滿(mǎn)足本次實(shí)驗(yàn)的前提條件(打第一個(gè)點(diǎn)物體的初速度為零,開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng))。
(6)測(cè)量下落高度時(shí),必須從起點(diǎn)o量起。為了減小測(cè)量^的相對(duì)誤差,選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)要離O點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些(紙帶也不宜過(guò)長(zhǎng),其有效長(zhǎng)度可在60cm~80cm以?xún)?nèi))。
(7)本實(shí)驗(yàn)并不需要知道重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量的具體數(shù)值,只要對(duì)mgh與1/2mv2進(jìn)行比較(實(shí)際上只要驗(yàn)證1/2v2=gh即可)以達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的,所以不必測(cè)出重物的質(zhì)量。
七、誤差分析
(1)做好本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是盡量減小重物下落過(guò)程中的阻力,但阻力不可能完全消除。本實(shí)驗(yàn)中,誤差的主要來(lái)源是紙帶摩擦和空氣阻力。由于重物及紙帶在下落中要不斷地克服阻力做功,因此物體動(dòng)能的增加量必稍小于重力勢(shì)能的減少量,這是系統(tǒng)誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法有選用密度大的實(shí)心重物,重物下落前紙帶應(yīng)保持豎直,選用電火花計(jì)時(shí)器等。
(2)由于測(cè)量長(zhǎng)度會(huì)造成誤差,屬偶然誤差,減少辦法一是測(cè)距離都應(yīng)從起點(diǎn)0量起,下落高度h適當(dāng)大些(過(guò)小,h不易測(cè)準(zhǔn)確;過(guò)大,阻力影響造成的誤差大),二是多測(cè)幾次取平均值。
【例一】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí):
(1)重力勢(shì)能的減少量為多少?
(2)動(dòng)能的增加量是多少?
(3)根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?
課后作業(yè):
1.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,需要直接測(cè)量和間接測(cè)量的數(shù)據(jù)是重物的()
A.質(zhì)量B.下落時(shí)間C.下落高度D.瞬時(shí)速度
2.選擇紙帶時(shí),較為理想的是()
A.點(diǎn)跡小而清晰的B.點(diǎn)跡粗的
C.第一、二點(diǎn)距離接近2mm的D.紙帶長(zhǎng)度較長(zhǎng)的(40---50cm)
3.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,有下列器材可供選擇:
鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)。其中不必要的器材是__________。缺少的器材是__________。
4.下列實(shí)驗(yàn)步驟中,合理的順序是
A.把重物系在夾子上,紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器,上端用手提著,下端夾上系重物的夾子,讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接入學(xué)生電源交流輸出端,輸出電壓調(diào)在6V。
C.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使兩個(gè)限位孔在同一豎直線(xiàn)上。
D.拆下導(dǎo)線(xiàn),整理器材。
E.接通電源,釋放紙帶。
F.?dāng)嚅_(kāi)電源,更換紙帶。再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)。
G.在三條紙帶中選取最合適的一條,再紙帶上選幾個(gè)點(diǎn),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
5.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,電源頻率為50Hz。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,測(cè)得所用重物質(zhì)量是1.00kg,甲、乙、丙三同學(xué)分別用同一裝置打出三條紙帶,量出各紙帶上第一、二兩點(diǎn)間的距離分別是0.18cm,0.19cm和0.25cm,可以看出其中一個(gè)人在操作上有誤,具體原因是______________________,選用第二條紙帶,量得三個(gè)連續(xù)A、B、C到第一點(diǎn)的距離分別是15.55cm、19.20cm和23.23cm,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在B點(diǎn)時(shí),重物重力勢(shì)能減小量為_(kāi)_________________J,重物的動(dòng)能是_____________________J。
6.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,測(cè)得所用重物質(zhì)量是1.00kg,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)計(jì)作O,另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn),經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù)??芍匚镉蒓點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)______________J,動(dòng)能的增加量等于__________J。(取3位有效數(shù)字)。
7.在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的要求為_(kāi)______________。用__________方法可以判斷滿(mǎn)足了這個(gè)要求。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須知道重錘的動(dòng)能增加量應(yīng)小于重力勢(shì)能減少量,而在實(shí)驗(yàn)計(jì)算中卻可能出現(xiàn)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量,這是由于______________。
8.在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,(1)若應(yīng)用公式v=gt計(jì)算即時(shí)速度進(jìn)行驗(yàn)證,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50赫茲,甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶,如圖所示,應(yīng)選__________紙帶好。(2)若通過(guò)測(cè)量紙上某兩點(diǎn)間距離來(lái)計(jì)算即時(shí)速度,進(jìn)行驗(yàn)證,設(shè)已測(cè)得點(diǎn)2到4間距離為s1,點(diǎn)0到3間距離為s2,打點(diǎn)周期為T(mén),為驗(yàn)證重物開(kāi)始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3這段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能守恒、實(shí)驗(yàn)后,s1、s2和T應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為T(mén)=____________。