(三)設(shè)計(jì)方案.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: 1.設(shè)計(jì)方案: 教師:根據(jù)上述的猜想.請(qǐng)各小組分析討論.應(yīng)該怎樣驗(yàn)證上述猜想. 學(xué)生活動(dòng):各小組展開設(shè)計(jì)和討論.進(jìn)行指導(dǎo). 教師提問:在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下.能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證v∝t呢? 學(xué)生回答:當(dāng)時(shí)v還未定義.更無法測(cè)v的大小了. 教師:對(duì)!當(dāng)我們無法直接驗(yàn)證時(shí).我們?cè)鯓酉敕ㄗ幽? 學(xué)生討論得:實(shí)際我們驗(yàn)證v∝t無非是來證明自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).轉(zhuǎn)化為驗(yàn)證s∝t2問題便解決了. 教師又問:t的測(cè)量當(dāng)時(shí)用“滴水計(jì)時(shí)“.落體運(yùn)動(dòng)速度快.這樣測(cè)量誤差大.怎樣解決這個(gè)問題? 學(xué)生討論得:先研究物體在斜面運(yùn)動(dòng).此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)速度變慢.讓小車多次從同一起點(diǎn)滾動(dòng)到斜面不同終點(diǎn)的位移和所用時(shí)間平方的比值s/t2是否保持不變.如下圖: 即能否觀察到:s1/t12=s2/t22=s3/t32=---如果不斷增大傾角.其比值仍不變,再合理外推到900.此時(shí)便成自由落體運(yùn)動(dòng)了. 2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: 教師巡視.并將全班分成四個(gè)小組.每個(gè)小組的傾斜角不同.會(huì)發(fā)現(xiàn)用秒表計(jì)時(shí)太難.換用磁控電子秒表.并介紹其用法.借此說明伽利略做此實(shí)驗(yàn)的仔細(xì)程度.對(duì)學(xué)生適當(dāng)進(jìn)行思想教育.最終實(shí)驗(yàn)圖如下圖: 小車上固定一個(gè)磁鐵. 第一個(gè)磁控開關(guān)置于小車 起始運(yùn)動(dòng)的位置.第二個(gè) 磁控開關(guān)置于平板中央. 小車一開始運(yùn)動(dòng)就作用于 第一個(gè)磁控開關(guān).使秒表 開始計(jì)時(shí).經(jīng)過第二個(gè)磁 控開關(guān).秒表停止計(jì)時(shí). 并顯示小車從靜止運(yùn)動(dòng)到 第二個(gè)磁控開關(guān)的時(shí)間t1, 量出兩磁控開關(guān)之間的距離s1. 改變第二個(gè)磁控開關(guān)的位置.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)(注意保持小車開始運(yùn)動(dòng)的位置和第一磁控開關(guān)位置始終不變).得出相應(yīng)的t2s2t3s3--.并將記如下面表格比較s/t2是否相等,或建立s-t2坐標(biāo)系如下: 1 2 3 4 5 S(cm) t(s) t2(s2) S/t2 3.鞏固練習(xí): 概括伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究思路: 提出問題 合理猜想 數(shù)學(xué)推理 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 合理外推 得出結(jié)論 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案．
A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度；
B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過v=
2gh
計(jì)算出瞬時(shí)速度；
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過h=
v2
2g
計(jì)算出高度h；
D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v．
以上方案中只有一種正確，正確的是
D
D
．（填入相應(yīng)的字母）
（2）某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm），重錘的質(zhì)量為m=0.1kg，重力加速度g=9.80m/s2．根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到D點(diǎn)時(shí)，重物重力勢(shì)能的減少量為
0.190
0.190
J，動(dòng)能的增加量為
0.186
0.186
J．（要求計(jì)算數(shù)值保留三位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因
①下落過程中存在阻力作用；②長度的測(cè)量時(shí)存在誤差；
①下落過程中存在阻力作用；②長度的測(cè)量時(shí)存在誤差；
．（寫出兩個(gè)原因）
（4）通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以
1
2
v2
1
2
v2
為縱軸，以
h
h
為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線．若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．
（5）該裝置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的測(cè)量，依據(jù)第（2）問中選取的紙帶可計(jì)得重力加速度g
9.69
9.69
m/s2．

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如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案．
A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度；
B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過v=計(jì)算出瞬時(shí)速度；
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過h=計(jì)算出高度h；
D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v．
以上方案中只有一種正確，正確的是______．（填入相應(yīng)的字母）
（2）某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm），重錘的質(zhì)量為m=0.1kg，重力加速度g=9.80m/s2．根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到D點(diǎn)時(shí)，重物重力勢(shì)能的減少量為______J，動(dòng)能的增加量為______J．（要求計(jì)算數(shù)值保留三位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因______．（寫出兩個(gè)原因）
（4）通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以______為縱軸，以______為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線．若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．
（5）該裝置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的測(cè)量，依據(jù)第（2）問中選取的紙帶可計(jì)得重力加速度g______m/s2．

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1）學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了如圖甲、乙所示的兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；乙方案為用小車在木板斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

    ①組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了討論分析，最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是        （填“甲”或“乙”）

②若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s，請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出打下D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為      m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v2 – h圖線，如圖丁所示，則圖線斜率的物理意義是                                       。

 （2）實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：待測(cè)電源E，非理想的電壓表V和電流表A各一只，阻值范圍為0~9999Ω的電阻箱一只，電鍵一只，電鍵一只，導(dǎo)線若干。請(qǐng)您選用上述器材，設(shè)計(jì)三種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案，并在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

②您認(rèn)為以上方案中，最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案是      ，若用該方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值比較是：E測(cè)    E真，r測(cè)     r真.（填“大于”、“小于”或“等于”）

 

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1）學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了如圖甲、乙所示的兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；乙方案為用小車在木板斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

    ①組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了討論分析，最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是        （填“甲”或“乙”）

②若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s，請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出打下D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為     m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v2 – h圖線，如圖丁所示，則圖線斜率的物理意義是                                      。

 （2）實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：待測(cè)電源E，非理想的電壓表V和電流表A各一只，阻值范圍為0~9999Ω的電阻箱一只，電鍵一只，電鍵一只，導(dǎo)線若干。請(qǐng)您選用上述器材，設(shè)計(jì)三種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案，并在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

②您認(rèn)為以上方案中，最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案是      ，若用該方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值比較是：E測(cè)    E真，r測(cè)     r真.（填“大于”、“小于”或“等于”）

 

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(1)利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度。某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了一種測(cè)量方案,方案中有以下兩步:

a.根據(jù)算出物體下落的高度h

b.根據(jù)計(jì)算出物體下落的瞬時(shí)速度v

請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下這個(gè)同學(xué)的測(cè)量方案中的這兩步是否存在錯(cuò)誤,若有錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谙旅孢M(jìn)行改正:

                                                                     .

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x0，點(diǎn)A、C間的距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2，使用交流電的頻率為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：a=               ．

 

 

 

(2)兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖⑴所示的電路測(cè)定定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，圖中abc分別代表三只電表,它們當(dāng)中有兩只電壓表和一只電流表，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，甲同學(xué)記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，乙同學(xué)記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖⑵所示的兩條U－I圖線．回答下列問題：

①圖中a代表          ，b代表          ，c代表                      （填上三只電表的符號(hào)，如“A”、“V1”或“V2”）

②根據(jù)圖象推斷實(shí)驗(yàn)中所用滑動(dòng)變阻器可能是下面的哪種規(guī)格的?

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

C.1kΩ,200mA      D.2 kΩ,2A

③根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R0＝　 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝　V，內(nèi)電阻r＝　Ω．

 

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