Question

5．某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，列出下面一些步驟：
A．用天平測出重錘的質量m₀；
B．將紙帶穿過計時器限位孔，上端用手提著，下端在重錘上用夾子固定好，再讓提紙帶的手盡量靠近打點計時器；
C．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端，把輸出電壓調至4V-6V（電源不接通）；
D．把打點計時器用鐵夾固定到放在桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上；
E．在打點紙帶中選出一條第一、二兩點距離接近2mm且點跡清晰的紙帶，再在紙帶上選取幾個計數點，用刻度尺測量計數點間距并記錄數據；
F．用秒表測出重錘下落的時間；
G．先釋放紙帶讓重錘下落，再接通電源；
H．更換紙帶，重復幾條紙帶打點；
I．依據打點紙帶的數據求出重錘下落高度h時的速度v，比較△E_k=$\frac{1}{2}$m₀v²與△E_P=m₀gh的大小，分析誤差并作出實驗結論；
J．拆下實驗器材并予以整理．
請回答下列問題：
①在上述實驗步驟中，多余的兩步是AF（填序號）；
②含有錯誤的兩步驟是BG（填序號）；
③這個實驗正確操作的合理步驟順序是DCBGHEIJ（按順序排步驟的序號）．

Answer 1

分析 實驗中，打點計時器使用的是交流電源，不能使用直流電，實驗時，應先接通電源，再釋放紙帶．根據實驗的原理知，本實驗驗證動能增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要測量質量．

解答 解：因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平．故A沒有必要．
打點計時器是記錄時間的儀器，所以不需要秒表測量時間，故F沒有必要．
錯誤的步驟是B，再讓重物盡量靠近打點計時器；
還有是：先接通電源，再釋放紙帶讓重錘下落；
因此錯誤的步驟為BG；
實驗的常規(guī)的步驟是：1．按照儀器；2．將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，處于靜止狀態(tài)；3．開始記錄時，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；4更換紙帶，重新進行兩次實驗．故正確步驟的合理順序是DCBGHEIJ．
故答案為：①AF； ②BG； ③DCBGHEIJ．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，知道重錘的質量可以不測，打點計時器使用交流電源，實驗時應先接通電源，后釋放紙帶．