Question

某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如下图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U。改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U。

（1）如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线　     　（选填“U－h”或“U 2－h”）更容易得出结论。

（2）影响本实验精确程度的因素主要是                             （列举一点即可）。

Answer 1

【知识点】验证机械能守恒定律实验。E5

【答案解析】答案：（6分，每空3分）

（1） （3分） 

       （2）空气阻力（或电磁感应损失机械能）（3分） 

解析：（1）mgh=mv2

得：v=

根据法拉第电磁感应定律：U=BLv=BL

U2=2B2L2gh

每次滑落时B、L相同，故U2与h成正比，如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，线性图线会更直观，

故用U2﹣h图象；

（2）由于空气阻力等的影响，使滑块下落时减少的重力势能不能完全转化为动能带来实验误差．

【思路点拨】解答本题实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力。要从两个方面思考：（1）由机械能守恒推导出滑块下落h时的速度，然后由法拉第电磁感应定律推导出电压U和h的关系式，（2）由于阻力的存在，会存在一定误差．