第一篇：將氣球用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的問題探討

將氣球用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的問題探討

筆者時(shí)常發(fā)現(xiàn)，有些中考題(如2010年瀘州市中考化學(xué)試卷第20題、2011年瀘州市中考化學(xué)試卷第47題)、練習(xí)題(如2011年上海教育出版社《九年級(jí)化學(xué)補(bǔ)充習(xí)題》第29頁第8題)，在涉及氣體放出的“驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置”中，使用氣球封閉反應(yīng)容器的口。由于命題者忽視了“氣球膨脹后在空氣中所受浮力會(huì)明顯增加”這一客觀事實(shí)，以至于給出了“反應(yīng)后天平仍然保持平衡”的錯(cuò)誤結(jié)論。

下面，筆者從實(shí)證、理論、改進(jìn)等方面對(duì)此問題進(jìn)行探討。

一、問題的探討

1.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

筆者選取“石灰石與稀鹽酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)作為研究對(duì)象，所選反應(yīng)裝置(如圖1所示)可以控制反應(yīng)進(jìn)行，從而便于多次實(shí)驗(yàn)。

(1)取一個(gè)100 mL的錐形瓶，倒入不超過其容積1/3的稀鹽酸。在跟錐形瓶配套的單孔橡皮塞的導(dǎo)氣管上，扎緊一個(gè)小氣球。

(2)將足量的石灰石裝入布袋里，用細(xì)線扎好袋口，再將布袋慢慢吊入錐形瓶里。注意要使布袋離稀鹽酸有2～3 cm的距離，并讓細(xì)線的另一端留在瓶口外，然后塞緊橡皮塞(既固定了細(xì)線，又封閉了瓶口)。

(3)按圖1裝配好儀器，然后檢查裝置氣密性，即微熱錐形瓶底，若小氣球略有膨脹，則裝置不漏氣。

(4)若裝置不漏氣，再用兩種不同的天平(一臺(tái)是量程為200 g、準(zhǔn)確度為0.01 g的電子天平，另一臺(tái)是量程為100 g、準(zhǔn)確度為0.1 g的托盤天平)，分別稱量整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的質(zhì)量。先將實(shí)驗(yàn)裝置放在電子天平上稱量，及時(shí)記錄稱量值m電1。再將實(shí)驗(yàn)裝置放到托盤天平的左盤上，用砝碼和游碼平衡，及時(shí)記錄稱量值 m天1。

(5)取下實(shí)驗(yàn)裝置。將錐形瓶?jī)A斜，使石灰石與稀鹽酸接觸，兩者立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，布袋子表面冒氣泡。等到小氣球膨脹到合適的大小，將錐形瓶直立起來，反應(yīng)立即停止。再把整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置放到電子天平上進(jìn)行第二次稱量，發(fā)現(xiàn)稱量值明顯減小，記錄稱量值m電2。接著，將實(shí)驗(yàn)裝置放到托盤天平上進(jìn)行第二次稱量，發(fā)現(xiàn)天平的指針明顯向右偏轉(zhuǎn)，記錄稱量值m天2。

(6)將錐形瓶上的小氣球扎好口后取下來，再浸入盛滿水的溢水杯中，并用量筒測(cè)量溢出的水的體積V(氣球的體積約等于溢出的水的體積)。

(7)更換小氣球(用過的小氣球表面潮濕，影響下一步實(shí)驗(yàn))，將上述實(shí)驗(yàn)再做4次，把5次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)列于表1。

說明：兩種天平兩次稱量減少的數(shù)值雖然不同(這與兩種天平的量程、準(zhǔn)確程度和靈敏度等有關(guān))，但它們減少的趨勢(shì)基本一致。因此，使用不同類型的天平對(duì)本研究不僅沒有不良影響，反而有助于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性。

2.理論探討

根據(jù)表1中測(cè)量的氣球體積，并利用浮力公式(F浮=ρV，ρ是空氣的密度，取近似值1.3 g/L;V表示氣球的體積)，理論上可以粗略求出氣球在空氣中受到的浮力F列于表2(此處浮力的單位直接用克力表示)。

通過上表數(shù)據(jù)容易發(fā)現(xiàn)，氣球受到的浮力越大，天平(不管是電子天平還是托盤天平)兩次稱量減少的質(zhì)量也越多。不過，在理論上浮力的數(shù)值應(yīng)該等于反應(yīng)前后兩次稱量減少的數(shù)值，但本實(shí)驗(yàn)中浮力的數(shù)值小于反應(yīng)前后兩次稱量減少的數(shù)值，這極可能是由于氣球浸入水中受到液體壓強(qiáng)的作用，使得測(cè)量出的氣球體積數(shù)值偏小，也可能與使用的公式不嚴(yán)密有關(guān)系。

3.研究結(jié)論

雖然本實(shí)驗(yàn)存在一些誤差，但根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析數(shù)據(jù)，仍可以得出如下結(jié)論。

(1)在做“驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，若反應(yīng)有氣體生成，則實(shí)驗(yàn)裝置中不宜采用氣球封閉反應(yīng)容器的口，因?yàn)闅馇蚺蛎浐笏芸諝飧×?huì)明顯增加(初中物理中就有一個(gè)研究空氣浮力的實(shí)驗(yàn)，用的就是將氣球掛在杠桿上，另一端掛鉤碼平衡，氣球充氣后杠桿就不平衡了)。

(2)對(duì)于涉及氣體放出的“驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)”，要確保實(shí)驗(yàn)裝置密閉且反應(yīng)前后裝置外形不變，筆者認(rèn)可的一種改進(jìn)方法是“直接利用PET碳酸飲料瓶做實(shí)驗(yàn)”(如圖2所示[1])。由于PET碳酸飲料瓶的耐壓能力為10～20 kg/cm2，因此只要控制反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積適量(不超過飲料瓶容積的4.3倍[2])，一般不會(huì)出現(xiàn)爆瓶事故。

二、命題建議

在命制“涉及氣體放出的質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)題”時(shí)，如果題目中使用小氣球封閉反應(yīng)容器的口，那么設(shè)置的問題和答案既要尊重事實(shí)，還可以引導(dǎo)學(xué)生開展誤差分析，這樣不僅研究了質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，而且綜合考查了浮力、密度公式等物理知識(shí)，提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

下面就是筆者命制的一道相關(guān)的原創(chuàng)實(shí)驗(yàn)題：

某?；瘜W(xué)興趣小組的學(xué)生在教師指導(dǎo)下，用圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律(電子天平?jīng)]有畫出)。錐形瓶?jī)?nèi)放有足量的稀鹽酸，小氣球里事先裝入3 g石灰石，然后將小氣球緊密固定在錐形瓶口上。將實(shí)驗(yàn)裝置放在電子天平上稱量，稱量值為m;然后將氣球內(nèi)石灰石全部倒入錐形瓶?jī)?nèi)，溶液里立即冒氣泡，氣球逐漸脹大，等到反應(yīng)結(jié)束后，第二次稱量實(shí)驗(yàn)裝置，稱量值為n，且n

(1)此反應(yīng)是否遵守質(zhì)量守恒定律?_______(填“遵守”或“不遵守”)。

(2)電子天平顯示n【hf-yh.com syxf.net】

第二篇：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

碰撞中的動(dòng)量守恒

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原?/p>

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪\(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析、研究碰撞過程中相互作用的物體系動(dòng)量守恒

(2)實(shí)驗(yàn)原理

(a)因小球從斜槽上滾下后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，只要小球下落的高度相同，在落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就相同，若用飛行時(shí)間作時(shí)間單位，小球的水平速度在數(shù)值上就等于小球飛出的水平距離．

(b)設(shè)入射球、被碰球的質(zhì)量分別為m1、m2，則入射球碰撞前動(dòng)量為(被碰球靜止)p1=m1v1①

設(shè)碰撞后m1，m2的速度分別為v’

1、v’2，則碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量為

p2=mlV’1+m2v’2②

只要測(cè)出小球的質(zhì)量及兩球碰撞前后飛出的水平距離，代入①、②兩式就可研究動(dòng)量守恒．

2．買驗(yàn)器材

斜槽，兩個(gè)大小相同而質(zhì)量不等的小鋼球，天平，刻度尺，重錘線，白紙，復(fù)寫紙，三角板，圓規(guī)．

3．實(shí)驗(yàn)步驟及安裝調(diào)試

(1)用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量ml、m2．

(2)按圖5—29所示安裝、調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽末端切

線水平，將被碰小球放在斜槽末端前小支柱上，入射球放在斜

槽末端，調(diào)節(jié)支柱，使兩小球相碰時(shí)處于同一水平高度，且在碰撞瞬間入射球與被碰球的球心連線與斜槽末端的切線平

行，以確保正碰后兩小球均作平拋運(yùn)動(dòng)．

(3)在水平地面上依次鋪放白紙和復(fù)寫紙．

(4)在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示入射球m1碰

撞前的位置，如圖5—30所示．

(5)移去被碰球m2，讓入射球從斜槽上同一高度滾下，重復(fù)10次左右，用圓規(guī)畫盡可能小的圓將所有的小球落點(diǎn)圈在里面，其圓心即為人射球不發(fā)生碰撞情況下的落點(diǎn)的平均位置P，如圖5—31所示．

(6)將被碰小球放在小支柱上，讓入射球從同一高度滾下，使它們發(fā)生正碰，重復(fù)10次左右，同理求出入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N．

(7)過O、N作一直線，取O0’=2r(r為小球的半徑，可用刻度尺和三角板測(cè)量小球直徑計(jì)算廠)，則O’即為被碰小球碰撞前的球心的位置(即投影位置).(8)用刻度尺測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．則系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量可表示為p1=m1·OP，系統(tǒng)碰撞后的總動(dòng)量可表示為p2=m1·OM+m2·O'N

若在誤差允許范圍內(nèi)p1與p2相等，則說明碰撞中動(dòng)量守恒.(9)整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處．

4.注意事項(xiàng)

(1)斜槽末端切線必須水平．

說明：調(diào)整斜槽時(shí)可借助水準(zhǔn)儀判定斜槽末端是否水平．

(2)仔細(xì)調(diào)節(jié)小立柱的高度，使兩小球碰撞時(shí)球心在同一高度，且要求兩球球心連線與斜槽末端的切線平行。

(3)使小支柱與槽口的距離等于2r(r為小球的半徑)

(4)入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下．

說明：在具體操作時(shí)，斜槽上應(yīng)安裝擋球板．

(5)入射球的質(zhì)量(m1)應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量(m2)．

(6)地面須水平，白紙鋪放好后，在實(shí)驗(yàn)過程中不能移動(dòng)白紙．

5．?dāng)?shù)據(jù)處理及誤差分析

(1)應(yīng)多次進(jìn)行碰撞，兩球的落地點(diǎn)均要通過取平均位置來確定，以減小偶然誤差.(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，使斜槽末端切線水平和兩球發(fā)生正碰，否則兩小球在碰后難以作平拋運(yùn)動(dòng)．

(3)適當(dāng)選擇擋球板的位置，使入射小球的釋放點(diǎn)稍高．

說明：入射球的釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)作用力越大，動(dòng)量守恒的誤差越小，且被直接測(cè)量的數(shù)值OM、0IP、0N越大，因而測(cè)量的誤差越?。?/p>

一．目的要求

1．用對(duì)心碰撞特例檢驗(yàn)動(dòng)量守恒定律；

2．了解動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒的條件；

3．熟練地使用氣墊導(dǎo)軌及數(shù)字毫秒計(jì)。

二．原理

1．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

動(dòng)量守恒定律指出：若一個(gè)物體系所受合外力為零，則物體的總動(dòng)量保持不變；若物體系所受合外力在某個(gè)方向的分量為零，則此物體系的總動(dòng)量在該方向的分量守恒。

設(shè)在平直導(dǎo)軌上，兩個(gè)滑塊作對(duì)心碰撞，若忽略空氣阻力，則在水平方向上就滿足動(dòng)量守恒定律成立的條件，即碰撞前后的總動(dòng)量保持不變。

m1u1?m2u2?m1v1?m2v2(6.1)其中，u1、u2和v1、v2分別為滑塊m1、m2在碰撞前后的速度。若分別測(cè)出式(6.1)中各量，且等式左右兩邊相等，則動(dòng)量守恒定律得以驗(yàn)證。

2．碰撞后的動(dòng)能損失

只要滿足動(dòng)量守恒定律成立的條件，不論彈性碰撞還是非彈性碰撞，總動(dòng)量都將守恒。但對(duì)動(dòng)能在碰撞過程中是否守恒，還將與碰撞的性質(zhì)有關(guān)。碰撞的性質(zhì)通常用恢復(fù)系數(shù)e表達(dá)：

e?v2?v1(6.2)u1?u

2式(6.2)中，v2?v1為兩物體碰撞后相互分離的相對(duì)速度，u1?u2則為碰撞前彼此接近的相對(duì)速度。

(1)若相互碰撞的物體為彈性材料，碰撞后物體的形變得以完全恢復(fù)，則物體系的總動(dòng)能不變，碰撞后兩物體的相對(duì)速度等于碰撞前兩物體的相對(duì)速度，即v2?v1?u1?u2，于是e?1，這類碰撞稱為完全彈性碰撞。

(2)若碰撞物體具有一定的塑性，碰撞后尚有部分形變殘留，則物體系的總動(dòng)能有所損耗，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚鲎埠髢晌矬w的相對(duì)速度小于碰撞前的相對(duì)速度，即0?v2?v1?u1?u2于是，0?e?1，這類碰撞稱為非彈性碰撞。

(3)碰撞后兩物體的相對(duì)速度為零，即v2?v1?0或v2?v1?v，兩物體粘在一起以后以相同速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)e?0，物體系的總動(dòng)能損失最大，這類碰撞稱為完全非彈性碰撞，它是非彈性碰撞的一種特殊情況。

三類碰撞過程中總動(dòng)量均守恒，但總動(dòng)能卻有不同情況。由式(6.1)和(6.2)可求碰撞后的動(dòng)能損失 ?Ek?(1/2)m1m21?e2?u1?u2?/?m1?m2?。①對(duì)于完全彈性碰撞，因2??

e?1，故?Ek?0，即無動(dòng)能損失，或曰動(dòng)能守恒。②對(duì)于完全非彈性碰撞，因e?0，故：?Ek??EkM，即，動(dòng)能損失最大。③對(duì)于非完全彈性碰撞，因0?e?1，故動(dòng)能損失介于二者之間，即：0??Ek??EkM。

3.m1?m2?m，且u2?0的特定條件下，兩滑塊的對(duì)心碰撞。

(1)對(duì)完全彈性碰撞，e?1，式(6.1)和(6.2)的解為

v1?0??(6.3)v2?u1?

由式(6.3)可知，當(dāng)兩滑塊質(zhì)量相等，且第二滑塊處于靜止時(shí)，發(fā)生完全彈性碰撞的結(jié)果，使第一滑塊靜止下來，而第二滑塊完全具有第一滑塊碰撞前的速度，“接力式”地向前運(yùn)動(dòng)。即動(dòng)能亦守恒。

以上討論是理想化的模型。若兩滑塊質(zhì)量不嚴(yán)格相等、兩擋光物的有效遮光寬度?s1及若式(6.3)得到驗(yàn)證，則說明完全彈性碰撞過程中動(dòng)量守恒，且e?1，?Ek?0，?s2也不嚴(yán)格相等，則碰撞前后的動(dòng)量百分差E1為：E1?

動(dòng)能百分差E2為:E2?P2?P1P1?m2?s2?t1?(6.4)m1?s1?t22m2?s2?t12??1(6.5)22m1?s1?t2Ek2?Ek1Ek

1若E1及E2在其實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)，則說明上述結(jié)論成立。

(2)對(duì)于完全非彈性碰撞，式(6.1)和(6.2)的解為：

v1?v2?v?u1(6.6)

2若式(6.6)得證，則說明完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒，且e?0，其動(dòng)能損失最大，約為50%。

???s1?。同樣可求得其動(dòng)考慮到完全非彈性碰撞時(shí)可采用同一擋光物遮光，即有：?s2

?及E2?分別為： 量和動(dòng)能百分差E1

?m2?t1P2??P?1?????1?E1?m?t??1(6.7)?P11?2?

?2?Ek?1?m2???t1'?Ek??????(6.8)E2??1?'?????1Ek?m1???t2?

顯然，其動(dòng)能損失的百分誤差則為：

?m2???t1????E??2?1??m???t????1(6.9)

1??2??

?及E?在其實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，則說明上述結(jié)論成立。若E1

三．儀器用品

氣墊導(dǎo)軌及附件(包括滑塊及擋光框各一對(duì))，數(shù)字毫秒計(jì)、物理天平及游標(biāo)卡尺等。

四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．用動(dòng)態(tài)法調(diào)平導(dǎo)軌，使滑塊在選定的運(yùn)動(dòng)方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，以保證碰撞時(shí)合外力為零的條件(參閱附錄２)；

2．用物理天平校驗(yàn)兩滑塊（連同擋光物）的質(zhì)量m1及m2；

2?；3．用游標(biāo)卡尺測(cè)出兩擋光物的有效遮光寬度?s1、?s2及?s

14．在m1?m2?m的條件下，測(cè)完全彈性和完全非彈性碰撞前后兩滑塊各自通過光電

?、?t2?。門一及二的時(shí)間?t1、?t2及?t1

五．注意事項(xiàng)

1．嚴(yán)格按照氣墊導(dǎo)軌操作規(guī)則(見附錄２)，維護(hù)氣墊導(dǎo)軌；

2．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證u2?0的條件，為此，在第一滑塊未到達(dá)之前，先用手輕扶滑塊（2），待滑塊（1）即將與（2）碰撞之前再放手，且放手時(shí)不應(yīng)給滑塊以初始速度；

3．給滑塊（1）速度時(shí)要平穩(wěn)，不應(yīng)使滑塊產(chǎn)生擺動(dòng)；擋光框平面應(yīng)與滑塊運(yùn)動(dòng)方向一致，且其遮光邊緣應(yīng)與滑塊運(yùn)動(dòng)方向垂直；

4．嚴(yán)格遵守物理天平的操作規(guī)則；

5．擋光框與滑塊之間應(yīng)固定牢固，防止碰撞時(shí)相對(duì)位置改變，影響測(cè)量精度。

六．考查題

1．動(dòng)量守恒定律成立的條件是什么？實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)如何保證之？

2．完全非彈性碰撞中，要求碰撞前后選用同一擋光框遮光有什么好處？實(shí)驗(yàn)操作中如何實(shí)現(xiàn)？

3．既然導(dǎo)軌已調(diào)平，為什么實(shí)驗(yàn)操作中還要用手扶住滑塊(2)？手扶滑塊時(shí)應(yīng)注意什么？

4．滑塊(2)距光電門(2)近些好還是遠(yuǎn)些好？?jī)晒怆婇T間近些好還是遠(yuǎn)些好？為什么？

第三篇：實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證牛頓第二定律

第三單元 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第二定律

1．在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是()

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測(cè)出小盤和砝碼的質(zhì)量(M′和m′)以及小車質(zhì)量M，直接

M′＋m′用公式a求出 M

2．在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)要求裝置好器材后，應(yīng)按一定步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請(qǐng)將合理的順序以字母代號(hào)填寫在下面的橫線上： ____________________.A．保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次

B．保持小車質(zhì)量不變，改變小盤和砝碼的質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次

C．用天平測(cè)出小車和小盤的質(zhì)量

D．平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)

E．掛上小盤，放進(jìn)砝碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)

1F．根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，分別畫出a－F和a－的圖線 M

3．(2010·泰安模擬)為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖3－3－9所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？

答：__________________________________________________________________

(2)若取M＝0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________________________________________________________________．

A．m1＝5 gB．m2＝15 g

C．m3＝40 gD．m4＝400 g

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：________________________________________________________________________

(用Δt1、Δt2、D、x表示)．

4．(2009·上海高考)如圖所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．

(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS

測(cè)小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如

圖所示)．

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是()

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大

5．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M

.(1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線． ①a－F圖象斜率的物理意義是

_______________________________________________________________________．

②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？

答：________.(填“合理”或“不合理”)

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足M?m這樣的條件？

答：________(填“是”或“否”)；

理由是_________________________________________________________．

(2)驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．

6．如下圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為砂桶和砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6 V，G是電鍵，請(qǐng)指出圖中的三處錯(cuò)誤：

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________．

7．(2009年江蘇卷)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a ＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

8．在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒有注意始終滿足M?m的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的()

第四篇：適時(shí)將英文歌曲用于英語教學(xué).doc

適時(shí)將英文歌曲用于英語教學(xué)

姓名：孫惠仙

單位：蒙自市草壩鎮(zhèn)中學(xué)

郵編：661101

電話:***

適時(shí)將英文歌曲用于英語教學(xué)

摘要: 英文歌曲在英語語言教學(xué)中是一種非常重要的教學(xué)手段,為教師提供了大量的豐富多彩的語言材料。它們不僅能用于有目的的語言訓(xùn)練,而且可以最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,激發(fā)其潛能,提高學(xué)生主動(dòng)參與英語語言學(xué)習(xí)的意識(shí)。本文就英文歌曲在中學(xué)英語教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞: 英文歌曲 英語教學(xué)

1.前言

興趣是推動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在力量,是學(xué)生學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力,是最好的老師。興趣是學(xué)生積極認(rèn)識(shí)事物、積極參與教學(xué)活動(dòng)的心理傾向。學(xué)生一旦對(duì)英語產(chǎn)生濃厚的興趣,就樂于接受,變“苦學(xué)”為“樂學(xué)”,從而取得事半功倍的成效。眾所周知,外語教學(xué)的主體應(yīng)是學(xué)生,所有的教學(xué)活動(dòng)應(yīng)圍繞學(xué)生展開。但長(zhǎng)期以來,傳統(tǒng)的英語教學(xué)一直都是采用的“滿堂灌”式的教學(xué)模式。使用這種缺乏趣味性和主動(dòng)性的課堂教學(xué)模式造成的直接后果是學(xué)生學(xué)得被動(dòng),漸漸失去了學(xué)習(xí)的熱情和積極性,課堂氣氛變得沉悶,教學(xué)效果差。

目前許多學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)英語很費(fèi)功夫并且很乏味,成效比較低。造成這種狀況的原因有很多。首先,一些學(xué)生忽略了學(xué)習(xí)英語的重要性,失去了學(xué)習(xí)英語的熱情。其次,還有一些學(xué)生由于學(xué)習(xí)方法欠佳,長(zhǎng)久一直沒有取得良好的學(xué)習(xí)成果,逐漸失去了學(xué)習(xí)英語的積極性。除此之外,另一點(diǎn)很重要的因素是教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性激發(fā)不夠,甚至有的教師為了完成教學(xué)進(jìn)度不顧學(xué)生的接受能力把教學(xué)內(nèi)容“灌”給學(xué)生。要想改變這一情況就要采取有效的辦法。而有效的辦法就是幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,讓學(xué)生通過自己的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)主動(dòng)地學(xué)習(xí)。只有這樣才會(huì)改變局面,提高教學(xué)質(zhì)量。凡是能激發(fā)學(xué)生喜愛英語學(xué)習(xí)的方法,便是教英語的好方法。因此在英語課堂教學(xué)中適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用英文歌曲,不但能夠使學(xué)生通過聽和唱來學(xué)習(xí)英語,而且有助于打破沉悶的課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和積極性,會(huì)收到很好的教學(xué)效果。2.英語教學(xué)中運(yùn)用英文歌曲的理論依據(jù)

2.1運(yùn)用英文歌曲符合學(xué)生的年齡心理特征和認(rèn)識(shí)規(guī)律。2.1.1符合學(xué)生的年齡心理特征。學(xué)生的心理特征是由形象思維向抽象思維過渡,抽象思維依靠形象思維支持。相對(duì)于枯燥的記憶、背誦而言,學(xué)生更喜歡直觀形象的語言。通過教唱英文歌曲的教學(xué)手段,將語言與情景結(jié)合,將音樂引入英語課堂教學(xué),創(chuàng)造生動(dòng)、活潑的課堂氣氛,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),使學(xué)生在獲得美的享受的同時(shí),對(duì)英語學(xué)習(xí)產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)興趣。

2.1.2符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生獲得知識(shí)是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過程。將英文歌曲引入中學(xué)英語課堂教學(xué)中,正符合了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的這一認(rèn)識(shí)規(guī)律。英文歌曲把語言知識(shí)融于有趣的歌詞中,將知識(shí)與趣味、抽象與形象結(jié)合起來,能為學(xué)生提供更多的感性知識(shí)和形象材料,為學(xué)生搭起由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變的橋梁,使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,并且在聽歌過程中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與鞏固。如在圣誕節(jié)來臨之前,教師可選擇一些與圣誕有關(guān)的歌曲如“We Wish a Merry Christmas”。在學(xué)習(xí)歌曲之前教師應(yīng)向?qū)W生介紹一些西方的傳統(tǒng)節(jié)日,重點(diǎn)介紹關(guān)于圣誕節(jié)的知識(shí),使學(xué)生在輕松愉快的旋律中學(xué)習(xí)掌握一些英美文化知識(shí)。2.2運(yùn)用英文歌曲符合心理學(xué)原理和生理學(xué)原理。

2.2.1符合生理學(xué)原理。神經(jīng)生理學(xué)研究表明,人的大腦右半球主管形象思維,是音樂感情的腦。聽歌曲不僅可以陶冶情操,刺激大腦,激活右腦,引起高度興奮,給學(xué)生帶來學(xué)習(xí)的快感,還可以激活主管語言的左腦,使其興奮。這樣左右腦交替興奮,不僅能夠使思維與語言引起共振,使口語通暢、自然,而且可以挖掘潛力。

2.2.2符合認(rèn)知心理學(xué)原理。認(rèn)知心理學(xué)主張讓學(xué)生在有意的情景中操練英語。生記硬背是不可取的,聽唱英文歌曲就為學(xué)生建立起了無意識(shí)的心理傾向,調(diào)動(dòng)其高度的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),使學(xué)生發(fā)揮其潛在的能量,這就為學(xué)生輕輕松松地接受知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。3.英文歌曲的具體運(yùn)用

3.1利用英文歌曲進(jìn)行語音訓(xùn)練。

在英語教學(xué)中,教師可以適當(dāng)?shù)剡x用一些英文歌曲對(duì)學(xué)生進(jìn)行語音訓(xùn)練。如可以利用歌曲等單詞幫助學(xué)生糾正和訓(xùn)練雙元音、長(zhǎng)元音等的發(fā)音。還可以利用一些節(jié)奏歡快、朗朗上口的兒歌民謠來糾正發(fā)音。另外連續(xù)、弱讀等現(xiàn)象在英語歌曲中也大量存在,教師可以讓學(xué)生反復(fù)聽唱,習(xí)得自然的英語語感。

3.2利用英文歌曲進(jìn)行聽力訓(xùn)練。學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的聽力訓(xùn)練過程中,精神一直處于高度緊張的狀態(tài),如不進(jìn)行調(diào)節(jié),教學(xué)效果就不會(huì)盡如人意。由于歌曲具有較好的精神調(diào)節(jié)的作用,所以教師如能適時(shí)播放一些優(yōu)美的歌曲,學(xué)生的精神和情緒都能得到放松。當(dāng)然聽歌并不是單純地放歌給學(xué)生聽。另外,如果學(xué)生不了解背景知識(shí),不理解歌詞的內(nèi)涵,并不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。聽歌之前教師可以先向?qū)W生介紹背景知識(shí);可以將歌詞編成填空練習(xí),讓學(xué)生填空;可以根據(jù)學(xué)生的水平自主決定哪些詞空出,一般是主語、謂語和賓語,學(xué)生聽完做完之后再核對(duì);也可以再次放音讓學(xué)生進(jìn)行自我校對(duì),最后老師講解給出正確答案。

3.3利用英文歌曲進(jìn)行語法訓(xùn)練。在語法教學(xué)中,如果英文歌曲運(yùn)用適當(dāng)會(huì)得到事半功倍的效果。如以“If You Are Happy”為例,這首歌曲可以進(jìn)行真實(shí)條件句練習(xí)。這首歌中這種句子反復(fù)出現(xiàn)多次。學(xué)生通過自己的努力學(xué)習(xí)和訓(xùn)練能夠得到他們所喜愛的英文歌曲的歌詞,滿足他們學(xué)有所用的要求,切身體會(huì)感受學(xué)習(xí)的成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)聽英文歌曲記錄歌詞的習(xí)慣,使英語學(xué)習(xí)和愛好結(jié)合起來,從而促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。3.4利用英文歌曲進(jìn)行翻譯訓(xùn)練。

英文歌曲形似詩歌,翻譯起來看似簡(jiǎn)單,但要譯好則不易。把枯燥的翻譯與詩歌結(jié)合起來,翻譯知識(shí)的講解會(huì)更生動(dòng)、直觀、實(shí)用。教師可以讓學(xué)生翻譯,然后進(jìn)行分析比較,讓學(xué)生理解直譯與意譯之間的區(qū)別。諸如此類的練習(xí)多了,學(xué)生的知識(shí)也慢慢地豐富了,學(xué)生的翻譯能力和興趣也會(huì)不斷地提高。4.英文歌曲的選擇

英文歌曲能為英語教學(xué)提供豐富多樣的資料。但以英語歌曲教學(xué)并不是很容易把握的,因此選擇恰當(dāng)?shù)挠⑽母枨鷮?duì)教學(xué)來說很重要。英文歌曲的選擇應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):

旋律要優(yōu)美,要符合中國(guó)的社會(huì)文化形式;歌曲所傳遞的信息應(yīng)易于理解;歌曲的詞句應(yīng)非常清晰,能夠適合進(jìn)行語言訓(xùn)練;歌曲的內(nèi)容應(yīng)符合學(xué)生的水平或能滿足特定的教學(xué)目的;所選歌曲應(yīng)是健康向上、教人自信自強(qiáng)、激發(fā)人們奮發(fā)向上的勵(lì)志歌曲。

5.運(yùn)用英文歌曲進(jìn)行英語教學(xué)的實(shí)踐意義

在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒂⑽母枨糜谟⒄Z教學(xué)中，為教師提供了大量的豐富多彩的語言材料。它們不僅能用于有目的的語言訓(xùn)練,而且可以最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,激發(fā)其潛能,提高學(xué)生主動(dòng)參與英語語言學(xué)習(xí)的意識(shí)。（字?jǐn)?shù)3039）

參考文獻(xiàn)：

1.叢愛農(nóng) 《教學(xué)與管理》 2006.3 2.常永才 《民族教育研究》 2006.3 3.孫麗華 《教書育人》 2000.1 4.蔡曉莉 《教育藝術(shù)》 2005.3

第五篇：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

1．(9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中需要用工具測(cè)量的有()；通過計(jì)算得到的有()

A．重錘的質(zhì)量 B．重力加速度

C．重錘下落的高度

D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度

sn＋sn＋

1【解析】 重錘下落的高度從紙帶上用毫米刻度尺測(cè)量．某點(diǎn)速度由公式vn＝或

2T

hn＋1－h(huán)n－1vn＝

2T

【答案】 C D

2．(9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中有關(guān)重錘質(zhì)量，下列說法中正確的是()A．應(yīng)選用密度和質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力 B．應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng) C．不需要稱量錘的質(zhì)量

D．必須稱量重錘的質(zhì)量，而且要估讀到0.01g 【解析】 本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，因此重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)取得大一些，以便系統(tǒng)所受的阻力和重錘的重力相比可以忽略不計(jì)，以保證重錘做自

2由落體運(yùn)動(dòng)．本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)只需要驗(yàn)證gh＝就行了．

2【答案】 AC 3．(11分)(2009·深圳調(diào)研)某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的XDS—007光電門傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d＝3.8×10－3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi并對(duì)部

2分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果如下表所示．(取g＝9.8m/s，注：表格中M為直尺質(zhì)量)

(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是________．

(2)請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．

(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是________________．

(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷下列ΔEk—Δh圖象中正確的是dti()

【解析】(1)因瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度．(4)因?yàn)棣p＝mg·Δh，ΔEp＝ΔEk，所以ΔEk＝mg·Δh，所以正確答案為C.【答案】(1)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度(2)4.22 3.97M或4.00M 4.01M或4.02M(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量

(4)C

4．(11分)在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻

率為50Hz)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)(初速度為零)記作O點(diǎn)，測(cè)出點(diǎn)O、A間的距離為

68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離為

216.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s，重錘的質(zhì)量為m＝

1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為________J，重力勢(shì)能的減少量為

________J.(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a＝________m/s2.(3)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為________N.【解析】 本題主要考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理和應(yīng)用，并且綜合了牛頓第二定律．

32.00×10－

2(1)C點(diǎn)速度vC＝m/s＝4.00m/s 4T4×0.02

該過程動(dòng)能的增加量

112ΔEkmv2C＝1.0×(4.00)J＝8.00J 22

該過程重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝mg·OC

＝1.0×9.8×(68.97＋15.24)×10－2J＝8.25J.(2)加速度a＝(2T)(16.76－15.24)×10－2

2＝＝9.50m/s2.(2×0.02)(3)由牛頓第二定律得mg－Ff＝ma

即Ff＝mg－ma＝0.30N.【答案】(1)8.00 8.25(2)9.50(3)0.30

5．(11分)利于如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中AB是固定的光滑斜面，斜AECE－AC

面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，當(dāng)光電門中有物體通過時(shí)與它們連線的光電計(jì)時(shí)器(都沒有畫出)能夠顯示擋光時(shí)間．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2s、2.00×10－2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g取

9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度．

(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝________m/s，通過光電門2時(shí)的速度v2＝

________m/s；

(2)滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為________J，重力勢(shì)能的減少量為________J.(3)由以上數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是____________________．

L0.05【解析】(1)光電門記錄的瞬時(shí)速度取經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度v1＝m/s＝t10.0

51.00m/s

L0.05v2＝＝m/s＝2.50m/s.t20.02122(2)ΔEkm(v2－v1)＝5.25J

2ΔEp＝mgs12sin30°＝2×9.8×0.54×0.5J＝5.29J.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ΔEk＝ΔEp，所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒．

【答案】(1)1.00 2.50(2)5.25 5.29(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ΔEk＝ΔEp，所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒

6．(11分)如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，根據(jù)以上內(nèi)容，可得

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T＝________s.(2)根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)3時(shí)，圓柱棒下落的速度v3＝________m/s；畫下記號(hào)6時(shí)，圓柱棒下落的速度v6＝________m/s；記號(hào)3、6之間棒的動(dòng)能的變化量為________J．重力勢(shì)能的變化量為________J，由此可得出的結(jié)論是______________________．(g取9.80m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

60【解析】(1)T＝0.05s.1200

(50.0＋74.0)(2)v3×10－3m/s＝1.24m/s 2T

(122.0＋146.0)v6＝10－3m/s＝2.68m/s 2T

112ΔEkmv26－v3＝2.82J 2

2ΔEp＝mg(122.0＋98.0＋74.0)×10－3＝2.88J

在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

【答案】(1)0.05s(2)1.24 2.68 2.82 2.88 在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒

7．(11分)如圖所示，是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，我們選中N點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面舉出一些計(jì)算N點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）

sn＋sn＋1①N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝gnT ②N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝g(n－1)T ③vn＝2T

dn＋1－dn－1④vn＝2T

A．①③B．①②③C．③④D．①③④

【解析】 由于本實(shí)驗(yàn)需要的是物體在某一時(shí)刻的真實(shí)速度，故應(yīng)使用紙帶上的數(shù)據(jù)求解，利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速率等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度這一規(guī)律求解．

【答案】 C

8．(13分)(2009·荊州調(diào)研)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定

律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩

種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打

出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：()

A．按照?qǐng)D示的的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；

C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并說明理由．

________________________________________________________________________.(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值，如圖所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流的頻率為f，則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝

________.(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)

能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小．若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是______．

(4)試用這些物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F＝________.【解析】(1)步驟B是錯(cuò)誤的，應(yīng)接到交流電源的輸出端；步驟D是錯(cuò)誤的，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶；步驟C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理，重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含m，可以約去．

(s2－s1)f2224a(2)因?yàn)閟2－s1＝a)a＝ff

4(3)重錘質(zhì)量m.由牛頓第二定律mg－F＝ma，所以阻力

(s2－s1)f2F＝m[g． 4

(s2－s1)f(s2－s1)f【答案】(1)見解析(2)(3)重錘質(zhì)量m(4)m[g44

9．(14分)如圖所示的裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．?dāng)[錘

A拴在長(zhǎng)L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放 一個(gè)小

鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)靜止開始釋放

擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng)．

(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低

點(diǎn)的速度．為了求出這一速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測(cè)得的物理量是

______________________．

(2)根據(jù)測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝________.(3)根據(jù)已知的和測(cè)量的物理量，寫出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為________．

【解析】(1)鐵片離開擺錘后做平拋運(yùn)動(dòng)，故要想求出擺錘在最低點(diǎn)的速度，需根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：

1s＝v0t ①，h＝gt2 ②，因此需測(cè)h、s.2g(2)由(1)中①、②聯(lián)立求得：v＝.2h

(3)擺錘在下擺過程中只有重力做功，由機(jī)械能守恒得：

1mgL(1－cosθ)＝v2，2

2gs把v＝s代入上式得：L(1－cosθ)2h4h

【答案】(1)擺錘A最低點(diǎn)離地面的豎直高度h和鐵片做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s

2gs(2)s(3)L(1－cosθ)2h4h22