2017-2018物理教科版必修2教学案:第四章 实验:验证机械能守恒定律
2017-2018物理教科版必修2教学案:第四章 实验:验证机械能守恒定律第3页

  

  [例1] 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,电源的频率为50 Hz,依次打出的点为0,1,2,3,4...n。则:

  

  图3

  (1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证,必须直接测量的物理量为__________、____________、__________,必须计算出的物理量为____________、____________,验证的表达式为________________________。

  (2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤前面的字母)。

  A.将打点计时器竖直安装在铁架台上

  B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落

  C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验

  D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带

  E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1,h2,h3...hn,计算出对应的瞬时速度v1,v2,v3...vn。

  F.分别算出mvn2和mghn,在实验误差范围内看是否相等

  [解析] (1)要验证从第2点到第6点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒,应测出第2点到第6点的距离h26,要计算第2点和第6点的速度v2和v6,必须测出第1点到第3点之间的距离h13和第5点到第7点之间的距离h57,机械能守恒的表达式为mgh26=mv62-mv22。

  [答案] (1)第2点到第6点之间的距离h26

  第1点到第3点之间的距离h13

  第5点到第7点之间的距离h57

  第2点的瞬时速度v2 第6点的瞬时速度v6

  mgh26=mv62-mv22

  (2)ADBCEF

[例2] (全国乙卷)某同学用图4(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分