第一篇：驗證雞蛋殼成分的小實驗

驗證雞蛋殼成分的小實驗

實驗目的：

做用市售鹽酸與雞蛋殼反應來驗證雞蛋殼成分的家庭實驗時，由于市售鹽酸濃度大，氯化氫易揮發(fā)，雞蛋殼直接與這種鹽酸反應在生成的二氧化碳中將混有一定量的氯化氫。這種氣體與澄清石灰水反應時的現(xiàn)象不明顯。另外，用涂有澄清石灰水的玻璃片鑒定二氧化碳在操作上雖然簡單，但實驗現(xiàn)象終究沒有直接將二氧化碳通入澄清石灰水中明顯；加之教材中的家庭實驗又數(shù)次用此法鑒定二氧化碳，給人有一種單調(diào)重復的感覺。因此，可將此實驗改成：將市售的鹽酸稀釋后再與雞蛋殼反應并將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中。實驗操作：

(1)配制1：2的稀鹽酸約20ml。

(2)將雞蛋殼與鹽酸反應的實驗改在帶輸液管的小藥瓶中進行，把反應產(chǎn)生的二氧化碳導入裝有澄清石灰水的小玻璃杯里。

第二篇：驗證性小實驗

專題四驗證性小實驗

力學

慣性現(xiàn)象。

（1）小車上立放個木塊，然后迅速拉動小車，發(fā)現(xiàn)木塊向后傾倒，這就證明靜止物體有慣性。

（2）小車上立放個木塊，先讓小車勻速運動，然后突然剎車，發(fā)現(xiàn)木塊向前傾，這就證明運動的物體有慣性

重心位置。

用細線把物體懸掛起來，使其自由靜止，以懸掛點為起點，畫一條豎直向下的線；再找另一點用細線懸掛起來，重復上述過程，畫出豎直向下的線，則兩條線的交點即為物體的重心

重力的方向。

（用細線拴住石塊讓石塊在空中靜止，發(fā)現(xiàn)細線的指示方向是豎直方向，這就說明了重力的方向是豎直向下的。）

定、動滑輪的特點。(證明優(yōu)點)

（1）用一個定滑輪提升重物，發(fā)現(xiàn)向下用力，物體向上運動，這就證明使用定滑輪可以改變力的方向。

（2）用彈簧測力計拉者一個物體豎直向上做勻速直線運動，讀出拉力F1，用動滑輪拉這該物體豎直向上做勻速直線運動，讀出拉力F2，發(fā)現(xiàn)F2 小于F1，這就證明使用動滑輪可以省力

大氣壓強現(xiàn)象。

（將裝滿水的燒杯口朝下倒置在水槽的水中，向上提燒杯，發(fā)現(xiàn)只要燒杯口不脫離水面燒杯中的水就不會減少，這就說明了大氣壓強的存在。）

流體（氣體和液體）的壓強與流速的關系。

（將紙豎直放在下唇處，用力向水平方向吹氣，發(fā)現(xiàn)紙片向上飄起，這就說明了流體流速大的位置壓強小。）

動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化

（將滾擺旋至頂端后松手，發(fā)現(xiàn)滾擺上下反復運動，且向下運動時速度加快、向上運動時速度減慢，這就說明了動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。）

重力勢能大小與質(zhì)量（高度）有關

將質(zhì)量不同的小球放在同一高度（將質(zhì)量相同的小球放在不同高度），使其自由下落到沙子上，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的小球（高度大的小球）下陷的深，這就說明了重力勢能大小與質(zhì)量（高度）有關。

第三篇：實驗驗證動量守恒定律

碰撞中的動量守恒

1．實驗目的、原理

(1)實驗目的運用平拋運動的知識分析、研究碰撞過程中相互作用的物體系動量守恒

(2)實驗原理

(a)因小球從斜槽上滾下后做平拋運動，由平拋運動知識可知，只要小球下落的高度相同，在落地前運動的時間就相同，若用飛行時間作時間單位，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)設入射球、被碰球的質(zhì)量分別為m1、m2，則入射球碰撞前動量為(被碰球靜止)p1=m1v1①

設碰撞后m1，m2的速度分別為v’

1、v’2，則碰撞后系統(tǒng)總動量為

p2=mlV’1+m2v’2②

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

2．買驗器材

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

3．實驗步驟及安裝調(diào)試

(1)用天平測出兩個小球的質(zhì)量ml、m2．

(2)按圖5—29所示安裝、調(diào)節(jié)好實驗裝置，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動．

(3)在水平地面上依次鋪放白紙和復寫紙．

(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10次左右，用圓規(guī)畫盡可能小的圓將所有的小球落點圈在里面，其圓心即為人射球不發(fā)生碰撞情況下的落點的平均位置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10次左右，同理求出入射小球落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置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量小球直徑計算廠)，則O’即為被碰小球碰撞前的球心的位置(即投影位置).(8)用刻度尺測量線段OM、OP、ON的長度．則系統(tǒng)碰撞前的動量可表示為p1=m1·OP，系統(tǒng)碰撞后的總動量可表示為p2=m1·OM+m2·O'N

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

4.注意事項

(1)斜槽末端切線必須水平．

說明：調(diào)整斜槽時可借助水準儀判定斜槽末端是否水平．

(2)仔細調(diào)節(jié)小立柱的高度，使兩小球碰撞時球心在同一高度，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，斜槽上應安裝擋球板．

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

(6)地面須水平，白紙鋪放好后，在實驗過程中不能移動白紙．

5．數(shù)據(jù)處理及誤差分析

(1)應多次進行碰撞，兩球的落地點均要通過取平均位置來確定，以減小偶然誤差.(2)在實驗過程中，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動．

(3)適當選擇擋球板的位置，使入射小球的釋放點稍高．

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

一．目的要求

1．用對心碰撞特例檢驗動量守恒定律；

2．了解動量守恒和動能守恒的條件；

3．熟練地使用氣墊導軌及數(shù)字毫秒計。

二．原理

1．驗證動量守恒定律

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

設在平直導軌上，兩個滑塊作對心碰撞，若忽略空氣阻力，則在水平方向上就滿足動量守恒定律成立的條件，即碰撞前后的總動量保持不變。

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。若分別測出式(6.1)中各量，且等式左右兩邊相等，則動量守恒定律得以驗證。

2．碰撞后的動能損失

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

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速度，u1?u2則為碰撞前彼此接近的相對速度。

(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，則物體系的總動能不變，碰撞后兩物體的相對速度等于碰撞前兩物體的相對速度，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的相對速度小于碰撞前的相對速度，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)運動，此時e?0，物體系的總動能損失最大，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量均守恒，但總動能卻有不同情況。由式(6.1)和(6.2)可求碰撞后的動能損失 ?Ek?(1/2)m1m21?e2?u1?u2?/?m1?m2?。①對于完全彈性碰撞，因2??

e?1，故?Ek?0，即無動能損失，或曰動能守恒。②對于完全非彈性碰撞，因e?0，故：?Ek??EkM，即，動能損失最大。③對于非完全彈性碰撞，因0?e?1，故動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，兩滑塊的對心碰撞。

(1)對完全彈性碰撞，e?1，式(6.1)和(6.2)的解為

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

由式(6.3)可知，當兩滑塊質(zhì)量相等，且第二滑塊處于靜止時，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”地向前運動。即動能亦守恒。

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

動能百分差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在其實驗誤差范圍之內(nèi)，則說明上述結(jié)論成立。

(2)對于完全非彈性碰撞，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量守恒，且e?0，其動能損失最大，約為50%。

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

?及E2?分別為： 量和動能百分差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?在其實驗誤差范圍內(nèi)，則說明上述結(jié)論成立。若E1

三．儀器用品

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

四．實驗內(nèi)容

1．用動態(tài)法調(diào)平導軌，使滑塊在選定的運動方向上做勻速運動，以保證碰撞時合外力為零的條件(參閱附錄２)；

2．用物理天平校驗兩滑塊（連同擋光物）的質(zhì)量m1及m2；

2?；3．用游標卡尺測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?。門一及二的時間?t1、?t2及?t1

五．注意事項

1．嚴格按照氣墊導軌操作規(guī)則(見附錄２)，維護氣墊導軌；

2．實驗中應保證u2?0的條件，為此，在第一滑塊未到達之前，先用手輕扶滑塊（2），待滑塊（1）即將與（2）碰撞之前再放手，且放手時不應給滑塊以初始速度；

3．給滑塊（1）速度時要平穩(wěn)，不應使滑塊產(chǎn)生擺動；擋光框平面應與滑塊運動方向一致，且其遮光邊緣應與滑塊運動方向垂直；

4．嚴格遵守物理天平的操作規(guī)則；

5．擋光框與滑塊之間應固定牢固，防止碰撞時相對位置改變，影響測量精度。

六．考查題

1．動量守恒定律成立的條件是什么？實驗操作中應如何保證之？

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？實驗操作中如何實現(xiàn)？

3．既然導軌已調(diào)平，為什么實驗操作中還要用手扶住滑塊(2)？手扶滑塊時應注意什么？

4．滑塊(2)距光電門(2)近些好還是遠些好？兩光電門間近些好還是遠些好？為什么？

第四篇：實驗 驗證牛頓第二定律

第三單元 實驗：驗證牛頓第二定律

1．在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，以下做法正確的是()

A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源

D．求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤和砝碼的質(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“驗證牛頓第二定律”的實驗中，按實驗要求裝置好器材后，應按一定步驟進行實驗，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請將合理的順序以字母代號填寫在下面的橫線上： ____________________.A．保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次

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

C．用天平測出小車和小盤的質(zhì)量

D．平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動

E．掛上小盤，放進砝碼，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點

1F．根據(jù)測量的數(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系，使用如圖3－3－9所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，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)實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，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，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________________________________________________________________．

A．m1＝5 gB．m2＝15 g

C．m3＝40 gD．m4＝400 g

(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：________________________________________________________________________

(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、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置．

(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS

測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關系圖線(如

圖所示)．

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(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．如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，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，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．本次實驗中，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，圖象是一條過原點的直線． ①a－F圖象斜率的物理意義是

_______________________________________________________________________．

②你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？

答：________.(填“合理”或“不合理”)

③本次實驗中，是否應該滿足M?m這樣的條件？

答：________(填“是”或“否”)；

理由是_________________________________________________________．

(2)驗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，驗證加速度與質(zhì)量的關系．本次實驗中，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，以加速度a為縱橫，應該以______倒數(shù)為橫軸．

6．如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質(zhì)量關系的實驗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為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6 V，G是電鍵，請指出圖中的三處錯誤：

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________．

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

(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．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．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砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：

8．在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關系時，由于沒有注意始終滿足M?m的條件，結(jié)果得到的圖象應是下圖中的()

第五篇：驗證機械能守恒定律實驗總結(jié)

驗證機械能守恒定律

1.實驗目的學會用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗方法和技能

2.實驗原理

在物體自由下落的過程中，只有重力對物體做功，遵守機械能守恒定律，即重力勢能的減少量等于動能的增加量。在實驗誤差范圍內(nèi)驗證mgh?121212mv（必須初速度為零）或 mgh?mv2?mv1（v1≠0）22

2測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1，由公式

d?dn?1sn?sn?1，或由vn=n?1算出，如圖所示。(注意單位用國際單位，看清計數(shù)點還是計時點，注意有無2T2T

有效數(shù)字的要求)

3．實驗器材

鐵架臺(帶鐵夾)、電磁打點計時器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復寫紙片、直尺、導線、低壓交流電源 vn=

4.實驗步驟

（1）按右上圖裝置把打點計時器固定在支架上，并將打點計時器接在4～6V的交流電源上.（如果用電火花打點計時器電壓：220v交流電）

（2）將大約0.5 m長的紙帶用小夾子固定在重錘上后穿過打點計時器，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點計時器附近．

（3）先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列的點.（4）換上新的紙帶，重做幾次上面的實驗.5．注意事項

(1)安裝打點計時器時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩 擦阻力．

(2)實驗時，必須保持提起的紙帶豎直，手不動，待接通電源：讓打點計時器工作穩(wěn)定后再松開紙帶，以保證第一點是一個清晰的點．

(3)測量高度h時，應從起始點算起，為減小h的相對誤差，選取的計數(shù)點要離起始點遠些，紙帶不宜過長，有效長度可60～80 cm．

2(4)因為是通過比較mv/2和mgh是否相等驗證機械能是否守恒，故不需要測量重錘的質(zhì)量．

如果實驗要求計算勢能和動能的具體數(shù)據(jù)，那就必須要知道物體的質(zhì)量。

（5）本實驗中因重物和紙帶在下落的過程中要克服阻力做功，故動能的增加量ΔEk一定略小于重力勢能的減少量，這是不可避免的，屬于系統(tǒng)誤差.（6）不用測量g,直接用g=9.8m/s

（7）我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應采用密度較大的重物。

（8）選計數(shù)點時，相鄰計數(shù)點間的距離要盡可能拉得開些，使求得的速度誤差小些。

26． 數(shù)據(jù)處理

在已經(jīng)打好的紙帶中挑選點跡清晰的一條紙帶，在起始點標上O，以后各點依次標上1, 2, 3, ?用刻度尺測出對應下落高度h1、h2、h3 ?，計算各點對應的瞬時速度v1、v2、v3?，然后計算各點對應的勢能減少量 mghn和動能增量mvn/2 進行比較． 計算時不需要測量出重錘質(zhì)量m．

這個實驗也可以用紙帶上任意兩點，第N點和第N+M點，計算打N點和N+M點的瞬時速度V1、V2，量出第N點和第N+M點的距離Δh，重力勢能減少量mgΔh和動能增量2112mv2?mv1進行比較 22

27． 誤差分析

本實驗把重錘帶動紙帶的下落作為自由落體運動處理，實際上由于存在摩擦阻力一定會使結(jié)果出現(xiàn)偏差． 因為實際計算出來的速度vn應小于無其他阻力時對應于該點的速度，也就是說最終結(jié)果應當出現(xiàn)動能

2增量mvn/2略小于重力勢能減小量mghn

在計算任意一點的瞬時速度vn時，采用的方法是vn?sn?sn?1或vn?hn?1?hn?1的方法，而沒有用vn=n·gt的方法

2T2T

計算，也是出此考慮，如果用vn=n·gt計算第n點速度，實際上是用理論的g值代替了實際上的加速度a, 且a＜g，則vn結(jié)果將會偏大，再者做這個實驗時是先接通電源，再放手，可能造成紙帶上記錄的最初兩點之間的時間間隔小于0．02 s 用vn=n·gt計算時仍按0．02 s計算，也會使vn值偏大，無論怎樣，使用vn=n·gt計算瞬時速度都將使動能增量的計算值偏大．

典型例題

例1“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行．

(1)比較這兩種方案，________(選填“甲”或“乙”)方案好些，理由

_______________

自由落體實驗斜面小車實驗

驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律

(2)如圖是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T＝0.1 s．物體運動的加速度a＝________；該紙帶是

采用________(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的，簡要寫出判斷依據(jù)

__________

(3)如圖是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中N點速度時，幾位同學

分別用下列不同的方法進行，其中正確的是()

xn＋xn＋1dn＋1－dn－1A．vN＝gnTB．vNC．vN＝．vN＝g(n－1)T 2T2T

例2：在用重錘下落來驗證機械能守恒時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖所示.其中O是起始點，A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點，打點頻率為50 Hz.該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）

（1）這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是

（填A、B、C、D或E）點讀數(shù)________.（2）紙帶連接重物（填左端或右端）

（3）該同學用重錘在OC段的運動來驗證機械能守恒，OC距離用h來表示，他用vC

C點對應的重錘的瞬時速度，得到動能的增加量，這種做法（填“對”或“不對”）___________.（4）若O點到某計數(shù)點的距離用h表示，重力加速度為g，該點對應重錘的瞬時速度為v，則實驗中要驗證的等式為________________.（5）若重錘質(zhì)量m=2.00×10 kg，重力加速度g=9.80 m/s，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O點到打下D點，重錘重力勢能的減少量為_____________ J，而動能的增加量為___________ J（均保留三位有效數(shù)字）.(6)兩者不完全相同的原因?qū)嶒炛行枰臏y量儀器是

（7）實驗結(jié)論是

（8）如果僅僅是驗證機械能是否守恒，實驗中是否需要測出重物質(zhì)量?_____________；因為___________．

（9）根據(jù)紙帶所測量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實際下落的加速度為________ m/s，物體在從A到B下落的過程中所受到的平均阻力為________ N(計算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字)，該阻力的來源主要有：

______________________________；____________________________________

例3如圖所示，是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗裝置。（g取9.80m/s）

22-1

2某同學利用他自己實驗時打出的紙帶，測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應的速度v，以h為橫軸，以12v為縱軸畫出了如圖的圖線。圖線的斜率近似等于_______。2

A.19.6B.9.80C.4.90D.2.2

5圖線未過原點O的原因是_____________________________________。

例

4、現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖1所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m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t，用d表示A點到導軌底端C

點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A，B 兩點的距

離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作圖；

（1）若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為_____。動能的增加量可表示為_________。若在運動過程中機械能守恒，1與s的關系式為2t

1= ________.t

2（2）多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點（A點）下滑，測量相應的s與t值，結(jié)果如下表所示：

以s為橫坐標，1為縱坐標，在答題卡上對應圖2位置的坐標紙中t2

描出第1和第5個數(shù)據(jù)點；根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線，求得該直線的斜率k=___________?10m.?s(保留3位有效數(shù)字).由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出4?1?21?s直線的斜率ko，將k和ko進t2

行比較，若其差值在試驗允許的范圍內(nèi)，則可認為此試驗驗證了機

械能守恒定律。

2例1答案：(1)甲 該方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便(2)4.83 m/s 乙 因為物體的加速度比g小得多

例4

補充例5 在“驗證機械能守恒”的實驗中，若不知道打點周期，只知道打點周期恒定，你能否利用打出的點跡

vsv22清晰的任一紙帶進行驗證？如何驗證？解析：如圖對點1有：v1=s/4T,若1=gh,則1/h=s/8Th=g, 2h2222222

=8Tg,此式表明：若以s為縱軸，以h為橫軸，則s-h圖線應是過原點的直線.因此，畫出s-h圖線，若為過原點的直線，則表明機械能守恒定律正確.2222