20xx教科版高中物理必修2第四章第5節(jié)實驗：驗證機械能守恒定律課時作業(yè)-資料下載頁
2024-11-28 18:25本頁面
【導讀】實驗所需要的器材有：鐵架臺、鐵夾、打點計時器、夾子、復寫紙、刻度尺、________________、__________、________、________等．。在只有________做功的自由落體運動中，物體的________和______互相轉(zhuǎn)化，但總的機。械能守恒．即動能的__________等于重力勢能的____________．。若以重物下落時的起點為基準，物體下落高度h時的速度為v，在誤差允許的范圍。內(nèi)，由計算得出12mv2＋mgh＝0，若取下落高度的絕對值為h，則有________________，則機。B．把打點計時器豎直地夾穩(wěn)在鐵架臺上。G．將紙帶固定在重錘上，讓紙帶穿過打點計時器并用手提住，使重錘靠近打點計時器。3．在某次驗證機械能守恒定律的實驗中，由于打點計時器兩限位孔不在同一條豎直線。4．某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，不慎將一條選擇好的紙帶的前面部。6．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，
【正文】 Ep 減 ＝ mghOB＝ m ＝ (2)重物下落到 B點時的速度 vB＝ hAC4T＝ 54 m/s≈ m/s 所以重物從 O點下落到 B點動能的增加量為 Δ Ek 增 ＝ 12mv2B＝ 12m 2≈ m (3)從 (1)、 (2)中計算的數(shù)據(jù)可得出在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重物減少的重力勢能等于其增加的動能，機械能守恒．產(chǎn)生誤差的主要原因：重物在下落時要受到阻力作用 (打點計時器對紙帶的摩擦力、空氣阻力 )，克服阻力做功． 課后鞏固練 1． AE [在 “ 驗證機械能守恒定律 ” 的實驗中，需驗證重力勢能減少量 mgh和動能增加 量 12mv2 之間的大小關系．若機械能守恒，則有 mgh＝ 12mv2，兩邊都有質(zhì)量，可約去，即驗證gh＝ 12v2成立即可，無需用停表測量時間，因此 E選項也多余，其余選項都需要，故應選 A、E.] 2． B [為減小實驗誤差，重物應選質(zhì)量大些的，且重物質(zhì)量不需稱量， A、 C錯， B 正確；電磁打點計時器的振針與紙帶間有摩擦，電火花計時器對紙帶的阻力較小，故選用電磁打點計時器誤差大些， D錯誤． ] 3． CD 4． (1)C (2) 解析 (1)本實驗需要驗證 mgh與 12mv2的關系，所以不需要測量重物質(zhì)量 m， C正確． (2)重物在下落過程中克服阻力做功，使減小的重力勢能不能完全轉(zhuǎn) 化為動能，所以mgh12mv2. 5． (1)AD (2)見解析 解析 (1)需要米尺來測量兩點之間的距離，電磁打點計時器需用交流電源，故選 A、D. (2)① 紙帶與電磁打點計時器之間存在摩擦阻力； ② 測量兩點之間距離時，讀數(shù)有誤差；③ 計算勢能變化時，選取的兩點距離過近； ④ 交變電流頻率不穩(wěn)定． (選取兩個原因即可 ) 6． D [在驗證機械能守恒定律的實驗中，物體下落的高度是用刻度尺測出；瞬時速度的測量則是采用勻變速直線運動的規(guī)律，根據(jù)紙帶上某點的瞬時速度等于該點前后相鄰兩點間的平均速度進行計算得 出的，故只有 D方案符合要求． ] 7． (1)BCD (2) 解析 (1)步驟 B錯，應該接到電源的交流輸出端；步驟 C不必要，因為根據(jù)測量原理，重物的動能和勢能表達式中都包含了質(zhì)量 m，可以約去，所以不必測量重物的質(zhì)量；步驟 D錯，應先接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶． (2)vB＝ v AC＝ hAC2T ＝ － 10 － 2 m/s＝ m/s 從點 O到點 B，重力勢能的減少量 Δ Ep＝ mghOB＝ 110 － 2 J≈ J 此過程物體動能的增量 Δ Ek＝ 12mv2B＝ 121 2 J≈ J. 8．見解析 解析 本題主要考查學生對驗證機械能守恒定律實驗原理的理解．甲同學選擇從 O到 C段驗證機械能守恒，計算 C點的速度用 v2C＝ 2ghOC，犯了用機械能守恒定律去驗證機械能守恒的錯誤．計算 vC可以選擇 vC＝ hOD－ hOB2T . 乙同學選擇了從 B到 C段驗證機 械能守恒，由于 B、 C較近可造成誤差偏大，可選擇 BD段相對較為合適．
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