【正文】 定律的試驗中，等式兩邊都有質(zhì)量，故可把 質(zhì)量 m 約去，選項A 錯誤；點跡清晰的紙帶方便處理且可以防止漏點，一二點間的距離可以通過自由落體運動大概估算為 2mm，選項 B 正確；電磁打點計時器應接在 6V 左右的交變電流上。 同理，平拋運動等只要滿足只有重力做功也可驗證機械能守恒定律。同時實驗中使用的是打點計時器，不需要測量秒表時間，采用的低壓交流電電源，應用打點計時器應先接通電源，后釋放紙帶，要求選用的紙帶打出的第一、二點間距接近 2mm，故 C 選項正確。 第五節(jié) 驗證機械能守恒定律 課前自主預習 1. 實驗原理：在只有重力做功的自由落體運動中，物體的重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能守恒。 答案： C 5.(單選 )在 “驗證機 械能守恒定律 ”的實驗中， 通過計算得到的有 ( ) A．重錘質(zhì)量 B．下落時間 C．重錘的下落高度 D．與下落高度對應的重錘的即時 速度 解析： 重錘的質(zhì)量不需要測量，打點計時器是計時的儀器，故下落時間不需要計算，重錘下落的高度要測量出來，只有 與下落高度對應的重錘的即時 速度需要用平均速度計算出來。 答案： 兩個光電門間，經(jīng)過兩個光電門，瞬時速度，動能 重點歸納 (1)在該實驗 中選取氣墊導軌、光電門、數(shù)字計時器等器材，如圖 4－ 5－ 1 所示安裝實驗裝置，圖中 m 為滑塊質(zhì)量， l 為擋光板長度， G G2為光電門． (2)將滑塊從軌道上端某一處滑下，測出它通過光電門 G1 和 G2 時的速度 v1 和 v2，可得到 G1 到 G2 這段位移中滑塊的動能增量 ΔEk＝ 12mv22－ 12mv21. (3)再算出 G1到 G2這段位移中滑塊重力勢能的減少量 ΔEp，比較 ΔEk 和 ΔEp，得到 ΔEk＝ ΔEp 的結(jié)論，從而證明機械能守恒 ． 2. 利用平拋運動驗證機械能守恒定律 (1)運用如圖 4－ 5－ 2 所示的裝置，讓小球從光滑斜軌道的某一高度處由靜止開始滾下．小球離開軌道時做平拋運動． (2)測出圖中平臺高度 H、小球在光滑斜軌道上由靜止開始滾下時離平臺的高度 h 以及小球做平拋運動時的水平位移 s. (3)由 H＝ 12gt2 算出小球做平拋運動的時間，再由 v＝ st算出小球離開軌道時的速度 v. (4)比較 mgh 和 12mv2 的大小，即比較 gh 和 12v2 的大小，若 gh＝ 12v2，則可以驗證機械能守恒． [例 1] （單選）關(guān)于“驗證 機械能 守恒定律 ”的試驗中，下列敘述正確的有（ ） A． 天平測出重錘質(zhì)量 B． 采用直流低壓電源 C． 先接通電源，后釋放紙帶 D． 測出重錘下落時間 解析： 因為實驗中根據(jù)公式 12mv2=mgh,不需要測出重錘的質(zhì)量。 答案： BD 8. 在“用打點計時器驗證重錘做自由落體運動的過程中機械能守恒”的實驗中對于自由下落的重物，下述選擇的條件哪種更為有利？ ( ) A．只要足夠重就可以 B．只要體積足夠小就可以 C．既要重，又要體積小 D．應該密度大些，還應便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運動時不致扭曲 解析： 既要重又要體積小可以使得重力遠大于阻力，較小實驗 誤差，也即 D 選項中的密度大些。故選項 BC 正確。 答案 ： C 觸類旁通 1. 如圖 4－ 5－ 3 所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端， OP 是可繞 O 點轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球 (可看做質(zhì)點 )．現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能． (1)還需要的器材是 、 ． (2)以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對 的測量，進而轉(zhuǎn)化對 和 的直接測量． 解析：小球被彈簧彈開后，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能，小球沿光滑曲面 上滑時，小球的動能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢能。物體減小的重力勢能可以通過測量物體下落的高度差計算，再利用平均速度與中間時刻瞬時速度的關(guān)系計算瞬時速度和動能的改變量。利用打點計時器測出重物下落時某時刻的 及下落的高度，即可驗證機械能是否守恒。因此重錘應選 ______（填重、輕），紙帶應 _______放置。我們只需要測出氣墊導軌上 的高度差就可測出重力勢能的減小量，圖 451 再利用光電門測出滑塊 的時間，利用平均速度與中間時刻瞬時速度的關(guān)系計算 和 的改變量。 【注意事項】 ，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦阻力 . ，必須先接通電源，讓打點計時器工作正常后才松手讓紙帶重錘下落 . . ，從而使重力遠大于下落過程中所受的阻力，實現(xiàn)減小實驗誤差的目的 . 、二點間距離接近 2mm 的紙帶 . ，都必須從起始