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1、圖實圖實61三、實驗器材三、實驗器材 鐵架臺鐵架臺(含鐵夾含鐵夾)，打點計時器，打點計時器，學生電源，紙帶，復寫紙，導線，學生電源，紙帶，復寫紙，導線，毫米刻度尺，重物毫米刻度尺，重物(帶紙帶夾帶紙帶夾)。四、實驗步驟四、實驗步驟(1)安裝置：按圖實安裝置：按圖實62所示將檢查、所示將檢查、 調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵 圖實圖實62 架臺上，接好電路。架臺上，接好電路。(2)打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜穿過打點計時器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近

2、打點計時器的地方。先接通電源，后松開止在靠近打點計時器的地方。先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復做更換紙帶重復做35次實驗。次實驗。六、注意事項六、注意事項(1)打點計時器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺上，打點計時器平打點計時器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺上，打點計時器平 面與紙帶限位孔調(diào)整到豎直方向，以減小摩擦阻力。面與紙帶限位孔調(diào)整到豎直方向，以減小摩擦阻力。(2)重物要選用密度大、體積小的物體，這樣可以減小空重物要選用密度大、體積小的物體，這樣可以減小空 氣阻力的影響，從而減小實驗誤差。氣阻力的影響，從而減小實驗誤差。(3)實驗中，需保持提紙帶的手不

3、動，且保證紙帶豎直，實驗中，需保持提紙帶的手不動，且保證紙帶豎直， 待接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后，再松開紙帶。待接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后，再松開紙帶。七、誤差分析七、誤差分析(1)本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點計時器阻力空氣阻力、打點計時器阻力)做功，故動能的增加量做功，故動能的增加量Ek稍小于重力勢能的減少量稍小于重力勢能的減少量Ep，即，即EkEp，這屬，這屬于系統(tǒng)誤差。改進的辦法是調(diào)整器材的安裝，盡可能于系統(tǒng)誤差。改進的辦法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減少阻力。地減少阻力。(2)本實驗的另一個誤差來源于

4、長度的測量，屬偶然誤本實驗的另一個誤差來源于長度的測量，屬偶然誤差。減小誤差的辦法是測下落距離時都從差。減小誤差的辦法是測下落距離時都從0點量起，點量起，一次將各打點對應的下落高度測量完?；蛘卟捎枚嘁淮螌⒏鞔螯c對應的下落高度測量完?；蛘卟捎枚啻螠y量取平均值來減小誤差。次測量取平均值來減小誤差。八、實驗改進八、實驗改進 物體下落過程中通過某一位置的速度可以用光電計物體下落過程中通過某一位置的速度可以用光電計時器測出來，利用這種裝置驗證機械能守恒定律，能消除時器測出來，利用這種裝置驗證機械能守恒定律，能消除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的系統(tǒng)誤差；也可以把電磁紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的系統(tǒng)誤差；也可

5、以把電磁打點計時器更換成電火花式計時器，以消除計時器的振針打點計時器更換成電火花式計時器，以消除計時器的振針在打點時對紙帶產(chǎn)生的阻力；還可以把整個裝置放在一個在打點時對紙帶產(chǎn)生的阻力；還可以把整個裝置放在一個真空的環(huán)境中，以消除由于空氣阻力作用而帶來的誤差。真空的環(huán)境中，以消除由于空氣阻力作用而帶來的誤差。例例1圖實圖實63為驗證機械能守為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖。現(xiàn)有的恒定律的實驗裝置示意圖?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：天平?；卮鹣铝袉栴}： 圖實圖實63(1)為完成

6、此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有_。(填入正確選項前的字母填入正確選項前的字母)A米尺米尺 B秒表秒表C012 V的直流電源的直流電源 D012 V的交流電源的交流電源(2)實驗中誤差產(chǎn)生的原因有實驗中誤差產(chǎn)生的原因有_。(寫出兩個原因?qū)懗鰞蓚€原因)解析解析本題意在考查考生對本題意在考查考生對“驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律”實驗實驗原理的理解，并能正確分析實驗誤差的來源。原理的理解，并能正確分析實驗誤差的來源。(1)打點計時器使用的電源為交流電源，故應選取打點計時器使用的電源為交流電源，故應選取012 V的交流電源，的交流電源，D正確；

7、利用米尺測量紙帶上各點間的距離，正確；利用米尺測量紙帶上各點間的距離，A正確。本實驗中利用打點計時器作為計時工具，所以不正確。本實驗中利用打點計時器作為計時工具，所以不需要秒表，需要秒表，B錯誤。錯誤。(2)實驗誤差的來源主要是由于紙帶在下滑的過程中需要克實驗誤差的來源主要是由于紙帶在下滑的過程中需要克服摩擦力做功，以及用米尺測量數(shù)據(jù)時讀數(shù)有誤差。服摩擦力做功，以及用米尺測量數(shù)據(jù)時讀數(shù)有誤差。答案答案(1)AD(2)紙帶和打點計時器之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點紙帶和打點計時器之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點的位置時讀數(shù)有誤差，計算勢能變化時，選取始末兩點的位置時讀數(shù)有誤差，計算勢能變化時，選取

8、始末兩點距離過近，交流電頻率不穩(wěn)定。距離過近，交流電頻率不穩(wěn)定。例例2在在“驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打的實驗中，已知電磁打點計時器所用的電源的頻率為點計時器所用的電源的頻率為50 Hz，查得當?shù)氐闹亓?，查得當?shù)氐闹亓铀俣人俣萭9.80 m/s2，測得所用的重物質(zhì)量為，測得所用的重物質(zhì)量為1.00 kg。實驗。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實如圖實64所示所示)，把第，把第一個點記為一個點記為O，另選連續(xù)的四個點，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量作為測量的點，經(jīng)測量知道的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到各點到O點的距離分別為

9、點的距離分別為62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm。圖實圖實64(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到點運動到C點，重力勢能點，重力勢能的減少量等于的減少量等于_J，動能的增加量等于，動能的增加量等于_J(取三位有效數(shù)字取三位有效數(shù)字)。(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時的實際加速度根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時的實際加速度a_ m/s2，a_g(填填“大于大于”或或“小于小于”)，原因是，原因是_。(2)根據(jù)根據(jù)CDAB2aT2，CDODOC，ABOBOA，代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得a9.75 m/s2g。實驗中重錘受空氣阻力，紙帶受限位孔

10、或打點計時器振針實驗中重錘受空氣阻力，紙帶受限位孔或打點計時器振針的阻力作用，導致的阻力作用，導致ag。答案答案(1)7.627.57(2)9.75小于重錘受空氣阻力，紙帶受限位孔或打小于重錘受空氣阻力，紙帶受限位孔或打點計時器振針的阻力點計時器振針的阻力例例3(2011海南高考海南高考)現(xiàn)要通過實現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律，實驗裝置驗驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖實如圖實65所示：水平桌面上固所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其處有一帶長方形遮光片的滑塊，其 圖實圖實65總質(zhì)量為總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的

11、細繩與一質(zhì)量，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t。用。用d表示表示A點到導軌底端點到導軌底端C點的距離，點的距離，h表示表示A與與C的高度的高度差，差，b表示遮光片的寬度，表示遮光片的寬度，s表示表示A、B兩點間的距離，將兩點間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時點時的瞬時速度。用速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作圖：表示重力加速度。完成下列填空和作圖：12345s(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(ms)8.227.176.445.855.431/t2(104s2)1.481.952.412.923.39圖實圖實66