Question

如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題：
（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材外，還需要的器材有

AD

．（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．米尺   B．秒表   C．低壓直流電源  D．低壓交流電源
（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材．
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上．
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量．
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶，再更換紙帶重復(fù)多次．
E．選擇一條合適的紙帶，測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離．
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是

B

，非必需的步驟是

C

．
（3）如果以v²為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v²-h圖象，該圖象是

過原點(diǎn)的傾斜直線

，該圖線的斜率等于

2g

．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
對(duì)于物理量線性關(guān)系圖象的應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題．

解答：解：（1）通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表．
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接．
需要刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離．
故選AD．
（2）B：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤．
C：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、

1

2

mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要．
（3）利用

1

2

v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機(jī)械能守恒，mgh=

1

2

mv2，即v²=2gh
所以以v²為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線．
那么v²-h圖線的斜率就等于重力加速度2g．
故答案為：（1）AD；（2）B；C；（3）過原點(diǎn)的傾斜直線；2g

點(diǎn)評(píng)：直線圖象中斜率和截距是我們能夠利用的信息．
要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個(gè)物理變量的關(guān)系表達(dá)式．