Question

用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
操作不當的步驟是

BC

（將其選項對應的字母填在空行內）
（2）根據紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是圖中的

C

．

Answer 1

分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項，只有理解了這些才能真正了解具體實驗操作的含義．
（2）從物理角度找出兩變量之間的關系式；從數學角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結合解決問題．

解答：解：（1）B：將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；
C：應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故C錯誤．
故選BC．
（2）利用

1

2

v²-h圖線處理數據，從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出：
mgh=

1

2

mv²，即

1

2

v²=gh
所以以

1

2

v²為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線，也就是圖中的C．
故選C．

點評：只有明確了實驗原理以及實驗的數據測量，才能明確各項實驗操作的具體含義，利用圖象問題結合數學知識處理物理數據是實驗研究常用的方法．我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．