(三)设计方案.实验验证: 1.设计方案: 教师:根据上述的猜想.请各小组分析讨论.应该怎样验证上述猜想. 学生活动:各小组展开设计和讨论.进行指导. 教师提问:在当时的实验条件下.能否设计实验直接验证v∝t呢? 学生回答:当时v还未定义.更无法测v的大小了. 教师:对!当我们无法直接验证时.我们怎样想法子呢? 学生讨论得:实际我们验证v∝t无非是来证明自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动.转化为验证s∝t2问题便解决了. 教师又问:t的测量当时用“滴水计时“.落体运动速度快.这样测量误差大.怎样解决这个问题? 学生讨论得:先研究物体在斜面运动.此时物体运动速度变慢.让小车多次从同一起点滚动到斜面不同终点的位移和所用时间平方的比值s/t2是否保持不变.如下图: 即能否观察到:s1/t12=s2/t22=s3/t32=---如果不断增大倾角.其比值仍不变,再合理外推到900.此时便成自由落体运动了. 2.实验验证: 教师巡视.并将全班分成四个小组.每个小组的倾斜角不同.会发现用秒表计时太难.换用磁控电子秒表.并介绍其用法.借此说明伽利略做此实验的仔细程度.对学生适当进行思想教育.最终实验图如下图: 小车上固定一个磁铁. 第一个磁控开关置于小车 起始运动的位置.第二个 磁控开关置于平板中央. 小车一开始运动就作用于 第一个磁控开关.使秒表 开始计时.经过第二个磁 控开关.秒表停止计时. 并显示小车从静止运动到 第二个磁控开关的时间t1, 量出两磁控开关之间的距离s1. 改变第二个磁控开关的位置.重复上述实验(注意保持小车开始运动的位置和第一磁控开关位置始终不变).得出相应的t2s2t3s3--.并将记如下面表格比较s/t2是否相等,或建立s-t2坐标系如下: 1 2 3 4 5 S(cm) t(s) t2(s2) S/t2 3.巩固练习: 概括伽利略对落体运动的研究思路: 提出问题 合理猜想 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.

(1)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度;
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=
2gh
计算出瞬时速度;
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=
v2
2g
计算出高度h;
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
以上方案中只有一种正确,正确的是
D
D
.(填入相应的字母)
(2)某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤的质量为m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2.根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为
0.190
0.190
J,动能的增加量为
0.186
0.186
J.(要求计算数值保留三位有效数字)
(3)实验中误差产生的原因
①下落过程中存在阻力作用;②长度的测量时存在误差;
①下落过程中存在阻力作用;②长度的测量时存在误差;
.(写出两个原因)
(4)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以
1
2
v2
1
2
v2
为纵轴,以
h
h
为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律.
(5)该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g
9.69
9.69
m/s2

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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.

(1)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度;
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度;
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=计算出高度h;
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
以上方案中只有一种正确,正确的是______.(填入相应的字母)
(2)某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤的质量为m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2.根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J.(要求计算数值保留三位有效数字)
(3)实验中误差产生的原因______.(写出两个原因)
(4)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以______为纵轴,以______为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律.
(5)该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g______m/s2

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1)学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了如图甲、乙所示的两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验;乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验。

    ①组内同学对两种方案进行了讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是        (填“甲”或“乙”)

②若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为      m/s(结果保留三位有效数字)

③该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2 – h图线,如图丁所示,则图线斜率的物理意义是                                       。

 (2)实验室备有下列器材:待测电源E,非理想的电压表V和电流表A各一只,阻值范围为0~9999Ω的电阻箱一只,电键一只,电键一只,导线若干。请您选用上述器材,设计三种测量电源电动势和内阻的实验方案,并在下面的方框中画出实验电路图。

①画出实验电路图

②您认为以上方案中,最优的实验方案是      ,若用该方案进行实验,电动势和内电阻的测量值与真实值比较是:E测    E真,r测     r真.(填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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1)学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了如图甲、乙所示的两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验;乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验。

    ①组内同学对两种方案进行了讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是        (填“甲”或“乙”)

②若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为     m/s(结果保留三位有效数字)

③该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2 – h图线,如图丁所示,则图线斜率的物理意义是                                      。

 (2)实验室备有下列器材:待测电源E,非理想的电压表V和电流表A各一只,阻值范围为0~9999Ω的电阻箱一只,电键一只,电键一只,导线若干。请您选用上述器材,设计三种测量电源电动势和内阻的实验方案,并在下面的方框中画出实验电路图。

①画出实验电路图

②您认为以上方案中,最优的实验方案是      ,若用该方案进行实验,电动势和内电阻的测量值与真实值比较是:E测    E真,r测     r真.(填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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(1)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度。某同学利用实验得到的纸带,设计了一种测量方案,方案中有以下两步:

a.根据算出物体下落的高度h

b.根据计算出物体下落的瞬时速度v

请你评价一下这个同学的测量方案中的这两步是否存在错误,若有错误,请在下面进行改正:

                                                                     .

利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为x0,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式:a=              

 

 

 

(2)两位同学在实验室中利用如图⑴所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,图中abc分别代表三只电表,它们当中有两只电压表和一只电流表,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,甲同学记录的是电流表A和一只电压表V1的测量数据,乙同学记录的是电流表A和另一只电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图⑵所示的两条U-I图线.回答下列问题:

①图中a代表          ,b代表          ,c代表                      (填上三只电表的符号,如“A”、“V1”或“V2”)

②根据图象推断实验中所用滑动变阻器可能是下面的哪种规格的?

A.10Ω,0.5A        B.20Ω,1A                 

C.1kΩ,200mA      D.2 kΩ,2A

③根据图(b),可以求出定值电阻R0  Ω,电源电动势E= V,内电阻r= Ω.

 

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同步练习册答案