【正文】 這裝置由電動機帶動，傳 送帶與輪子間無相對滑動， 不 計輪軸處的摩擦。求電 動機的平均輸出功率 P。 B L L A C D 圖 2 ][ 222ghT LNTNmP ??四、實驗：驗證機械能守恒 實驗儀器： 重物 、 打點計時器以及紙帶 ， 低壓電源及兩根導(dǎo)線 ， 鐵架臺和鐵夾 ， 刻度尺 ， 小夾子 實驗步驟： （ l） 將紙帶穿過打點計時器的 ， 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） 接通打點計時器的電源使它工作 ， 讓紙帶從 狀態(tài)開始釋放， 計時器在紙帶上打出一系列的點 。 （ 3） 更換紙帶重復(fù)進行四次實驗 ， 從打出的幾條紙帶中挑選第 2點距離接近 毫米 ， 并且點跡清晰的紙帶進行下面的測量 。 （ 4）把紙帶上的第 1個點記為 O， 在第 1個點后距離較遠處任意選取一點 P， 數(shù)出由 O到 P數(shù)目 n， 用刻度尺測出距離 h。 （ 5） 打點計時器工作電源頻率為 50Hz， 則打點間隔時間為 秒 。根據(jù)公式 v = 計算出 P點的速度 。 （ 6） 由上面的 h和 v分別計算 和 ， 看兩者 。 （ 7） 在其他紙帶上再另選幾個點 ， 重復(fù)步驟 （ 4） 、 （ 5） 、 （ 6） 。 實驗原理：自由落體運動中 或（ mgΔ h=(mv22mv12)/2） nn ghV ?2/2（ l） 將紙帶穿過打點計時器的 ，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）接通打點計時器的電源使它工作，讓紙帶從 狀態(tài)開始釋放，計時器在紙帶上打出一系列的點。 （ 3）更換紙帶重復(fù)進行四次實驗，從打出的幾條紙帶中挑選第 2點距離接近 毫米，并且點跡清晰的紙帶進行下面的測量。 （ 4）把紙帶上的第 1個點記為 O， 在第 1個點后距離較遠處任意選取一點 P， 數(shù)出由 O到 P 數(shù)目 n， 用刻度尺測出距離 h。 （ 5） 打點計時器工作電源頻率為 50Hz， 則打點間隔時間為 秒。根據(jù)公式 v = 計算出 P點的速度。 （ 6）由上面的 h和 v分別計算 和 ，看兩者 。 （ 7）另選其它紙帶，重復(fù)步驟（ 4）、（ 5）、（ 6）。 注意事項： 1． 實驗中選取打點紙帶應(yīng)注意兩點：一是第一點 O為計時起點 ，O點的速度應(yīng)為零 。 因為打點計時器每隔 ， 自由落體運動在最初的 ,所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一 、 二兩點間距離接近 2mm 的紙帶進行測量；二是紙帶上自然點是連續(xù)相鄰的點 ， 每相鄰兩點時間間隔 t=. ， 所以不必測量物體的質(zhì)量 m， 而只需驗證 就行了 。 3． 打點計時器要豎直架穩(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所受到的阻力作用 。 4． 實驗時 ， 必須先接通電源 ， 讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落 。 5． 測量下落高度時 ， 都必須從起始點算起 ， 不能弄錯 。 為了減小測量 h值的相對誤差 ， 選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些 。 實驗中 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） 進行驗證機械能守恒定律實驗 ， 下列器材中：鐵架臺 ， 打點計時器 ， 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） 在驗證機械能守恒定律時 ， 如果以 v2／ 2為縱軸 ， 以 h為橫軸 ， 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是 ， 才能驗證機械能守恒定律 ， 其斜率等于 的數(shù)值 。 鞏固練習(xí) 通過測量紙帶上某兩點間距離來計算即時速度 ， 進行驗證 ，設(shè)已測得點 2到 4間距離為 s1,點 0到 3間距離為 s2 ， 打點周期為 T， 為驗證重物開始下落到打點計時器打下點 3這段時間內(nèi)機械能守恒 、 實驗后 ， s s2 和 T應(yīng)滿足的關(guān)系為T=____________. （ 3） 某次 “ 驗證機械能守恒定律 ” 的實驗中 ， 用 6V、 50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶 ， 如圖所示 ， O點為重錘下落的起點 ， 選取的計數(shù)點為 A、 B、 C、 D， 各計數(shù)點到 O點的長度已在圖上標出 ， 單位為毫米 ， 重力加速度取 9． 8m/s2，若重錘質(zhì)量為 1kg。 B點時 ， 重錘下落的速度 VB= m/s， 重錘的動能 EkB= J。 ， 打點計時器打 B點時 ， 重錘的重力勢能減小量為 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） 通過原點的直線 、 g. (S5+ S6)/2T, 5. (3), ,3機械能守恒 。 (4)(S6+ S5+ S4 S3 S2 –S1)/9T2 （ 4）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，打出紙帶如圖所示，其中 A點為打下的第一個點， 0、 2…… 為連續(xù)的計數(shù)點?，F(xiàn)測得兩相鄰計數(shù)點之間的距離分別為 s s ss s s6， 已知相鄰計數(shù)點間的打點時間間隔均為 T。 此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表達式為 ____ _____。在打第 5號計數(shù)點時，紙帶運動的瞬時速度大小的表達式為___ _____。要驗證機械能守恒定律，為減小實驗誤差，應(yīng)選擇打下第 _____號和第 ____號計數(shù)點之間的過程為研究對象 。