Question

如圖所示，在做“用落體法驗證機械能守恒定律”的實驗中，
（1）下列說法中正確的是

 

．
A．電磁打點計時器應接10V以下直流電源
B．操作時應先放紙帶后接電源
C．選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體
D．需使用秒表測出重物下落的時間
（2）實驗中誤差產生的原因

 

．（寫出兩個原因）．通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數據，提高實驗的準確程度．從紙帶上選取多個點，測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的平方v²，然后以

 

為縱軸，以

 

為橫軸，根據實驗數據作出圖線．若在實驗誤差允許的范圍內，圖線是一條過原點且斜率為g的直線，則驗證了機械能守恒定律．

Answer 1

分析：（1）根據電磁打點計時器接交流電；先接通電源后釋放紙帶；質量較大，體積較小，這樣阻力較小；不需要秒表測量時間，打點計時器具算出時間．
（2）測量長度時存在誤差，運動過程中存在空氣阻力，或長度測量所導致；
重力勢能減少量是mgh，增加的動能是

1

2

mv²，v可由紙帶上求出．由mgh=

1

2

mv²，可知

1

2

v²=gh，所以

1

2

v²-h圖線的斜率為g；

解答：解：（1）
A、通電磁打點計時器應接10V以下交流電源，故A錯誤；
B、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差．故B錯誤．
C、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故C正確．
D、通過打點計時器計算時間，不需要秒表．故D錯誤．
（2）實驗中誤差產生的原因：①下落過程中存在阻力，②長度的測量，③計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近，④交流電頻率不穩定等；測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的平方v²，然后以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據作圖線．若在實驗誤差允許的范圍內，圖線是一條過原點且斜率為g的直線，則驗證了機械能守恒定律．
故答案為：（1）C；
（2）①下落過程中存在阻力，②長度的測量；③計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近，④交流電頻率不穩定等； 

v2

2

； h．

點評：對于實驗的具體操作，不光要靠記憶理解，要親自動手實驗，切實去體會．在學習實驗時，應先明確實驗原理，根據實驗的原理再去掌握實驗的器材、數據處理及誤差分析等．