【正文】 這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳 送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng)， 不 計(jì)輪軸處的摩擦。求電 動(dòng)機(jī)的平均輸出功率 P。 B L L A C D 圖 2 ][ 222ghT LNTNmP ??四、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒 實(shí)驗(yàn)儀器： 重物 、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶 ， 低壓電源及兩根導(dǎo)線 ， 鐵架臺(tái)和鐵夾 ， 刻度尺 ， 小夾子 實(shí)驗(yàn)步驟： （ l） 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的 ， 并在 下面經(jīng)過 ，紙帶下端固定在重錘上 ， 上端用手提住 ， 紙帶不與限位孔接觸 。 （ 2） 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源使它工作 ， 讓紙帶從 狀態(tài)開始釋放， 計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn) 。 （ 3） 更換紙帶重復(fù)進(jìn)行四次實(shí)驗(yàn) ， 從打出的幾條紙帶中挑選第 2點(diǎn)距離接近 毫米 ， 并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行下面的測(cè)量 。 （ 4）把紙帶上的第 1個(gè)點(diǎn)記為 O， 在第 1個(gè)點(diǎn)后距離較遠(yuǎn)處任意選取一點(diǎn) P， 數(shù)出由 O到 P數(shù)目 n， 用刻度尺測(cè)出距離 h。 （ 5） 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電源頻率為 50Hz， 則打點(diǎn)間隔時(shí)間為 秒 。根據(jù)公式 v = 計(jì)算出 P點(diǎn)的速度 。 （ 6） 由上面的 h和 v分別計(jì)算 和 ， 看兩者 。 （ 7） 在其他紙帶上再另選幾個(gè)點(diǎn) ， 重復(fù)步驟 （ 4） 、 （ 5） 、 （ 6） 。 實(shí)驗(yàn)原理：自由落體運(yùn)動(dòng)中 或（ mgΔ h=(mv22mv12)/2） nn ghV ?2/2（ l） 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的 ，并在 下面經(jīng)過，紙帶下端固定在重錘上，上端用手提住，紙帶不與限位孔接觸。 （ 2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源使它工作，讓紙帶從 狀態(tài)開始釋放，計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。 （ 3）更換紙帶重復(fù)進(jìn)行四次實(shí)驗(yàn)，從打出的幾條紙帶中挑選第 2點(diǎn)距離接近 毫米，并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行下面的測(cè)量。 （ 4）把紙帶上的第 1個(gè)點(diǎn)記為 O， 在第 1個(gè)點(diǎn)后距離較遠(yuǎn)處任意選取一點(diǎn) P， 數(shù)出由 O到 P 數(shù)目 n， 用刻度尺測(cè)出距離 h。 （ 5） 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電源頻率為 50Hz， 則打點(diǎn)間隔時(shí)間為 秒。根據(jù)公式 v = 計(jì)算出 P點(diǎn)的速度。 （ 6）由上面的 h和 v分別計(jì)算 和 ，看兩者 。 （ 7）另選其它紙帶，重復(fù)步驟（ 4）、（ 5）、（ 6）。 注意事項(xiàng)： 1． 實(shí)驗(yàn)中選取打點(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 。 因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔 ， 自由落體運(yùn)動(dòng)在最初的 ,所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一 、 二兩點(diǎn)間距離接近 2mm 的紙帶進(jìn)行測(cè)量；二是紙帶上自然點(diǎn)是連續(xù)相鄰的點(diǎn) ， 每相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔 t=. ， 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． 實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 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紙帶讓重物下落 。 5． 測(cè)量下落高度時(shí) ， 都必須從起始點(diǎn)算起 ， 不能弄錯(cuò) 。 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 。 實(shí)驗(yàn)中 兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上 ， 盡量減小摩擦力的影響 nn ghV ?2/2 （ 1） 進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn) ， 下列器材中：鐵架臺(tái) ， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ， 紙帶 ， 秒表 ， 低壓直流電源 ， 導(dǎo)線 ， 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 。 鞏固練習(xí) 通過測(cè)量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來計(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， 為驗(yàn)證重物開始下落到打點(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 ， s s2 和 T應(yīng)滿足的關(guān)系為T=____________. （ 3） 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)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶 ， 如圖所示 ， 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。 B點(diǎn)時(shí) ， 重錘下落的速度 VB= m/s， 重錘的動(dòng)能 EkB= J。 ， 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。 ， 在誤差允許的范圍內(nèi) ， 重錘從靜止開始到打出 B點(diǎn)的過程中 ， 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） 通過原點(diǎn)的直線 、 g. (S5+ S6)/2T, 5. (3), ,3機(jī)械能守恒 。 (4)(S6+ S5+ S4 S3 S2 –S1)/9T2 （ 4）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打出紙帶如圖所示，其中 A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)， 0、 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 s s ss s s6， 已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為 T。 此實(shí)驗(yàn)過程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為 ____ _____。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___ _____。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)之間的過程為研究對(duì)象 。