高考物理实验：验证机械能守恒定律课件.pptx

1、Contents Page目录页目录页2.典例剖析典例剖析3.创新实验创新实验4.备选训练备选训练5.高考模拟演练高考模拟演练1.基础知识基础知识实验六 验证机械能守恒定律1.减小测量误差的办法:一是测下落距离时都从0点量起,一次将各打点对应下落高度测量完,二是多测几次取平均值.2.系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功故动能的增加量Ekmv2/2必定稍小于势能的减少量Epmghn，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力【误差分析】注意事项2.典例剖析热点一实验原理和实验操作例12016北京理综，21(2)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要

2、比较重物下落过程中任意两点间的_。A动能变化量与势能变化量B速度变化量与势能变化量C速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A交流电源B刻度尺C天平(含砝码)（3）见下页AAB(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_。（4）见下页mghB(4)大多数学生

3、的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确的。解析显隐解析显隐C 不正确例2(2016江苏宿迁模拟)某同学用如图3所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图4所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、

4、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s019.00 cm，点A、C间的距离为s18.36 cm，点C、E间的距离为s29.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m1 kg。AB(1)下列做法正确的有_。A图3中两限位孔必须在同一竖直线上B实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是_J，打下C点时重物的速度大小是_m/s。(结果保留三位有效数字)(3)下页2.682.28解析显隐解析显隐 1实验器材、装置的改进实验器材

5、、装置的改进2速度测量方法的改进速度测量方法的改进由光电门计算速度由光电门计算速度测量纸带上各点速度测量纸带上各点速度替代替代3实验方案的改进实验方案的改进利用自由落体运动的闪光照片验证机械能守恒定律。利用自由落体运动的闪光照片验证机械能守恒定律。B1.50 1.50 不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep。分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算Ek时，4.备选训练【变式训练2】(2016河北邯郸模拟)如图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图。图中O点为释放小球的初始位置，A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置，A、B、C、D、O各点在同一竖直线上。(1)已

6、知当地的重力加速度为g，则要完成实验，还需要测量的物理量是_；A小球的质量mB小球下落到每一个速度传感器时的速度C各速度传感器与O点之间的竖直距离hD小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t(2)作出v2h图象，由图象算出其斜率k，当k_时，可以认为小球在下落过程中系统机械能守恒；(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议：_。BC2 g相邻速度传感器之间的距离适当大些(选质量大、体积小的小球做实验或多测几次求平均值)转到解析转回原题5.高考模拟演练1在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0，1，2，3，4n。则：(1)如用第2点到第6点

7、之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_。(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是_(填写步骤前面的字母)。A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3vn解析显隐解析显隐2(2016四川绵阳二诊)某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图8所示。其主要实验步骤如下：a用游标卡尺测量挡

8、光条的宽度l，结果如图9所示；b读出导轨标尺的总长L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0；c读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；d由静止释放滑块，从数字计时器(图8中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t。回答下列问题：(见下页）图88.20没有(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_，理由是_。甲3某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图11所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。采用乙图实验时，由于小车和斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑过程中机械能不守恒，故乙图不能用来验证机械能守恒定律(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图12所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小_m/s(结果保留三位有效数字)。1.37(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2h图线如图13所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g_m/s2(结果保留两位有效数字)。9.7或9.8解析显隐解析显隐