某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证功能定理.如图所示.测量步骤如下:(1)将长为L.原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H.在导轨上间距为l的两点处分别安装光电门P1和P2．(2)用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d．(3)接通气源及光电计时器.将滑块从导轨左端自由释放.测定滑块分别通过两个光电门时遮光时间为${△} {{t} {1}}$� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

3．

某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证功能定理，如图所示，测量步骤如下：
（1）将长为L，原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上间距为l的两点处分别安装光电门P₁和P₂．
（2）用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d．
（3）接通气源及光电计时器，将滑块从导轨左端自由释放，测定滑块分别通过两个光电门时遮光时间为${△}_{{t}_{1}}$和${△}_{{t}_{2}}$．
阅读上面的实验步骤回答下列问题：
（1）写出本实验验证?动能定理的原理式$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$（用测出的物理量表示）．
（2）实验所用滑块的质量m=600g，其他数据如下L=1.5m，H=10cm，l=50cm，则实验中外力所做的功为0.2J．（g=9.80m/s²）
（3）写出减小实验系统误差的一种措施适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度．．

分析光电门测速度的原理是利用平均速度来代替瞬时速度，求出最后获得的速度，然后根据功能关系即可明确需要验证的表达式，外力做的功即为重力做的功，根据实验原理分析误差来源．

解答解：（1）合外力做功即为重力所做的功为：W=mgh=mglsinθ=mgl$•\frac{H}{L}$，
动能的增加量为：$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}m（\frac{{d}^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{{d}^{2}}{△{t}_{1}^{2}}）$，
由W=△E_K得验证动能定理的原理式为：$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$
（2）代入数据可得合外力做功为：W=mgl$\frac{H}{L}$=0.6×10×0.5×$\frac{0.1}{1.5}$J=0.2J；
（3）误差来源来自于滑块速度的近似处理，可以适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度或减小遮光条的宽度．
故答案为：（1）$\frac{2glH}{L}={d}^{2}（\frac{1}{{△t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}}）$；（2）0.2J；（3）适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度．

点评本题关键是根据实验原理得出验证的表示的、知道实验的具体操作方法和实验误差的减小方法．

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C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2为50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω）
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①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$$（1+\frac{r}{{R}_{2}}）$．

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A．

B．

mgh+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$

C．

$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$

D．

$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$

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