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机械能及其守恒定律 第五章 第6讲实验六 验证机械能守恒定律 六 注意事项1 打点计时器要稳定地固定在铁架台上 打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向 以减小摩擦阻力 2 应选用质量和密度较大的重物 增大重力可使阻力的影响相对减小 增大密度可以减小体积 可使空气阻力减小 3 实验中 须保持提纸带的手不动且保证纸带竖直 待接通电源 打点计时器工作稳定后 再松开纸带 4 测下落高度时 要从打下的第一个点测起 为了减小测量h时的相对误差 选取的各计数点要离起始点远一些 并且各点对应下落的高度要一次测量完 七 误差分析1 本实验中因纸带在下落过程中要克服各种阻力 空气阻力 打点计时器阻力 做功 故动能的增加量 ek稍小于重力势能的减小量 ep 即 ek ep 这属于系统误差 改进的办法是调整器材的安装 尽可能地减小阻力 2 本实验的另一个误差来源于长度的测量 其属于偶然误差 减小误差的办法是测下落距离时都从o点量起 依次将各打点对应的下落高度测量完 或者多次测量取平均值来减小误差 3 实验中未能保证纸带上第1 第2个打点间距等于2mm 以确保打第一个点时 重物的速度为零 也是造成误差的原因之一 2 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 答案 1 ad 2 纸带与打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的距离时读数有误差 验证机械能守恒定律 的实验可以采用如图5 6 4所示的甲或乙方案来进行 1 比较这两种方案 填 甲 或 乙 方案好些 理由是 2 如图5 6 4丙所示是该实验中得到的一条纸带 测得每两个计数点间的距离如图中所示 已知每两个计数点之间的时间间隔t 0 1s 物体运动的加速度a 该纸带是采用 填 甲 或 乙 实验方案得到的 简要写出判断依据 解析本题以 验证机械能守恒定律 为背景 考查学生对实验方案的选择和通过纸带求物体的加速度和某点的瞬时速度的掌握情况 综合考查学生在力学实验方面的基本能力 答案 1 甲因为这个方案摩擦阻力小 误差小 操作方便 实验器材少 2 4 8m s2乙因为物体运动的加速度比重力加速度小很多 3 bc 用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中 答案 1 在打第一个点时 重锤恰好由静止开始下落2mm 2
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