[学习目标]内容索引技能储备一、实验原理(4)让摆球从某一高度向下摆动.分别测定摆球在摆动过程中任意时刻的动能和重力势能.(5)研究每一个测量点上机械能的总量有什么特点.2.注意事项(1)小球运动时，应使其轨迹在一竖直面内，避免做圆锥摆运动.(2)调整带方格纸的木板，应使其竖线在竖直方向上.(3)为准确测定小球在各位置的瞬时速度，可在小球下部安置一块挡光片，并确保挡光片在竖直面内.方案二用自由落下的重物和打点计时器验证机械能守恒1.实验步骤(1)安装置：按图2甲把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好.(3)选纸带：从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2mm的一条纸带，在起始点标上0，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3…….(4)测距离：用刻度尺测出0到1、2、3……的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3…….2.数据处理(1)计算各点对应的瞬时速度：根据公式vn＝，计算出1、2、3…n点的瞬时速度v1、v2、v3…vn.(2)机械能守恒定律验证方法一：利用起始点和第n点.如果在实验误差允许范围内ghn＝vn2，则机械能守恒定律得到验证.方法二：任取两点A、B.如果在实验误差允许范围内ghAB＝，则机械能守恒定律得到验证.方法三：图像法(如图3所示).3.误差分析本实验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差以及重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差.4.注意事项(1)打点计时器安装要稳固，并使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.(2)应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力相对减小.(3)实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落.(4)本实验中的两种验证方法均不需要测重物的质量m.题型演练在以上步骤中，不必要的步骤是____.有错误或不妥的步骤是_______.(填写代表字母)更正情况是：①_______________________________________________；②_____________________________；③_________________________；④_________________________.解析A步骤不必要，不称量重锤的质量也可验证机械能守恒定律；B步骤中应让重锤尽量靠近打点计时器，而不是手靠近；C步骤中应先接通电源，后释放纸带；D步骤中应选取离O点较远的点，这样测量时距离较远，测量的相对误差较小；针对训练(多选)用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看mvn2是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n).下列说法中正确的是A.打点计时器打第一个点0时，重物的速度应为零B.hn是计数点n到起始点0的距离C.必须测量重物的质量D.用vn＝gtn计算vn时，tn＝(n－1)T(T为打点周期)解析本实验的原理是利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律，因此打点计时器打第一个点时，重物运动的速度应为零，A正确；hn与vn分别表示打第n个点时重物下落的高度和对应的瞬时速度，B正确；(1)关于上述实验，下列说法中正确的是____.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度解析重物最好选择密度较大的铁块，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平测量重物的质量，操作时应先接通电源，再释放纸带，故B、C正确.不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误.(2)如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝______J；重物增加的动能ΔEk＝______J，两者不完全相等的原因可能是___________________________.(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字)解析重力势能减小量ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.利用匀变速直线运动的推论：(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数