高考物理实验：验证机械能守恒定律课件

1、Contents Page目录页实验探究：验证机械能守恒定律实验课2.典例剖析3.创新实验4.备选训练5.高考模拟演练1.基础知识Contents Page目录页实验探究：实验课2.典例剖析1.基础知识实验六 验证机械能守恒定律1.基础知识实验六 验证机械能守恒定律高考物理实验：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】 1.减小测量误差的办

2、法:一是测下落距离时都从0点量起,一次将注意事项注意事项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 2.典例剖析热点一实验原理和实验操作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

3、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 (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(4)大多数学生的实验结果显示，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

4、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C 不正确(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增例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、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

5、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例2(2016江苏宿迁模拟)某同学用如图3所示装置验证机解析显隐解析显隐3.创新实验 1实验器材、装置的改进2速度测量方法的改进由光电门计算速度测量纸带上各点速度替代3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。3.创新实验 1实验器材、装置的改进2速度测量方法的改进高考

6、物理实验：验证机械能守恒定律B1.50 1.50 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， 不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于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

7、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4.备选训练【变式训练2】(2016河北邯郸模拟)如图为验转回原题转回原题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_、

8、_，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用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图9所

9、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82(2016四川绵阳二诊)某同学利用倾斜气垫导轨做“验证8.20没有 8.20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 (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(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