【正文】 【注意事項(xiàng)】 ，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(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后才松手讓紙帶重錘下落 . . ，從而使重力遠(yuǎn)大于下落過程中所受的阻力，實(shí)現(xiàn)減小實(shí)驗(yàn)誤差的目的 . 、二點(diǎn)間距離接近 2mm 的紙帶 . ，都必須從起始點(diǎn)算起。因此重錘應(yīng)選 ______（填重、輕），紙帶應(yīng) _______放置。物體減小的重力勢能可以通過測量物體下落的高度差計(jì)算，再利用平均速度與中間時(shí)刻瞬時(shí)速度的關(guān)系計(jì)算瞬時(shí)速度和動能的改變量。故選項(xiàng) BC 正確。 答案： 兩個(gè)光電門間，經(jīng)過兩個(gè)光電門，瞬時(shí)速度，動能 重點(diǎn)歸納 (1)在該實(shí)驗(yàn) 中選取氣墊導(dǎo)軌、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器等器材，如圖 4－ 5－ 1 所示安裝實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jī)械能守恒 ． 2. 利用平拋運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 (1)運(yùn)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(shí)做平拋運(yùn)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(shí)離平臺的高度 h 以及小球做平拋運(yùn)動時(shí)的水平位移 s. (3)由 H＝ 12gt2 算出小球做平拋運(yùn)動的時(shí)間，再由 v＝ st算出小球離開軌道時(shí)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(yàn)證機(jī)械能守恒． [例 1] （單選）關(guān)于“驗(yàn)證 機(jī)械能 守恒定律 ”的試驗(yàn)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(shí)間 解析： 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中根據(jù)公式 12mv2=mgh,不需要測出重錘的質(zhì)量。 第五節(jié) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 課前自主預(yù)習(xí) 1. 實(shí)驗(yàn)原理：在只有重力做功的自由落體運(yùn)動中，物體的重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能守恒。 同理，平拋運(yùn)動等只要滿足只有重力做功也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 答案 ： BC 三．非選擇題 10．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物在自由下落的情況下驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為 50 Hz，依次打出的 點(diǎn)為 0、 4，則在圖 4－ 5－ 11 中兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶是 (選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )， 解析： 因?yàn)槲矬w自由下落時(shí)第 2 兩點(diǎn)距離要接近 2_mm. 答案： 物體自由下落時(shí)第 2 兩點(diǎn)距離要接近 2_mm 11．圖 4－ 5－ 12 中， A、 B、 C、 D 為落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中得到的四條紙帶，圖中數(shù)值為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離 (單位為mm)． (1)能用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的紙帶是 C、 D. (2)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，后釋放紙帶得到的紙帶是D. 解析：落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律試驗(yàn)中的紙帶在做自由 落體運(yùn)動，也即加速度為重力加速度的勻加速直線運(yùn)動。 除自由落體外，任何滿足只有重力做功的情況機(jī)械能都是守恒的，因自由落體法阻力較大，且下落時(shí)間較短，不便觀察。 ：應(yīng)盡量減小重物下落時(shí)紙帶所受的阻力。 答案：天平、刻度尺、重力勢能、質(zhì)量、高度 圖 4－ 5－ 2 圖 4－ 5－ 3 知識點(diǎn) 2 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)分析 重點(diǎn)歸納 誤差分析及數(shù)據(jù)處理方法 1．落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的注意事項(xiàng) (1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使穿紙帶的兩限位孔在同一豎直線上，以減少紙帶和限位孔的摩擦． (2)紙帶應(yīng)保持豎直，平直不卷曲，避免人為增大摩擦阻力． (3)紙帶選?。狐c(diǎn)跡清晰、點(diǎn)成一線及第 2 點(diǎn)間間距接近 2 mm 這樣的紙帶最合適． (4)測量下落高度時(shí)，必須從起點(diǎn)開始算． (5)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)比較式為 ghn 和 12v2n，不需要進(jìn)行物體質(zhì)量的測量，物體的質(zhì)量選取要盡量大些，以減小因摩擦造成的相對誤差． (6)數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意重力加速度 g 取當(dāng)?shù)氐闹担? (7)式子 v＝ 2gh是根據(jù)機(jī)械能守恒定律 mgh＝ 12mv2 得到的，而我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證機(jī)械能守恒定律，顯然，運(yùn)用該式求解速度不妥． (8)不能用公式 v＝ gt 求物體下落速度．該式認(rèn)為物體下落的運(yùn)動加速度為 g，而實(shí)際上在實(shí)驗(yàn)中不可避免地受到各種摩擦力的作用，如計(jì)時(shí)器的限位孔與紙帶的阻力等．因此下落的加速度必將小于 g，而下落高度是直接測量值．這樣得到的是機(jī)械能增加的結(jié)論，而有阻力作用時(shí)機(jī)械能應(yīng)為減小的，故這種方法不能使用． 2．紙帶打點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析 (1)vn＝