Question

15．用如图1所示的装置验证机械能守恒定律．

（1）实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，为了减少实验误差，应选择电火花计时器．
（2）所选计时器应连接交流（填“直流”或”交流”）电源．
（3）实验中得到如图2所示的一条纸带，已知相邻两点之间的时间间隔为T，测得A、B两点之间的距离为s₁，B、C两点间的距离为s₂．若重物的质量为m，用上述物理量表示，计时器在打B点时重物的动能为$\frac{m（{s}_{1}+{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时重物的动能．

解答 解：（1）打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，其中电火花计时器实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，由于作用快，不会产生托痕！可使实验更精确，误差更小．
（2）打点计时器是利用交变电源，
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$
由此可以确定，在打点计时器打下B点时，重物的动能为$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{m（{s}_{1}+{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
故答案为：（1）电火花，（2）交流，（3）$\frac{m（{s}_{1}+{s}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．