Question

18．某同學(xué)利用重物自由下落來“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示．

（1）請指出實驗裝置中存在的明顯錯誤：導(dǎo)線接在了電源的直流上．
（2）進(jìn)行實驗時，為保證重物下落時初速度為零，應(yīng)A（選填“A”或“B”）．
A．先接通電源，再釋放紙帶
B．先釋放紙帶，再接通電源
（3）要使該實驗誤差盡量小，下述注意點正確的是a（填入下述相應(yīng)的字母）．
a．使重物的質(zhì)量越大越好，但懸掛時不能拉斷紙帶
b．測長度時保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)更準(zhǔn)確
c．紙帶上留下的點越大越好．

Answer 1

分析 打點計時器應(yīng)使用交流電源，重物釋放時應(yīng)緊靠打點計時器．
先接通電源后，釋放紙帶，確保重鍾下落時初速度為零．
該實驗是驗證機(jī)械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證．

解答 解：（1）從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時器接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上．
（2）為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應(yīng)該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點計時器打點時，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．
（3）要使該實驗誤差盡量小，則需要盡量減小阻力；
a、使重錘的質(zhì)量盡可能大些，但懸掛時不能拉斷紙帶，從而盡量減小阻力，故a正確；
b、測長度時保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)會不準(zhǔn)確，增大實驗誤差，故b錯誤；
c、紙帶上留下的點越大越不好，說明受到的阻力較大，故c錯誤；
故答案為：（1）導(dǎo)線接在了電源的直流上；（2）A；   （3）a．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道該實驗的原理，注意掌握實驗中的注意事項，明確若先釋放紙帶后接通電源時紙帶的初速度不為零，則不能取開始打點的來驗證，同時打點也不穩(wěn)定，誤差較大；同時紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．