2019版高考物理一轮复习实验增分专题6验证机械能守恒定律课件

考纲要求考情分析命题趋势验证机械能守恒定律2017·天津卷，9(2)2016·全国卷Ⅰ，22本实验在全国高考考查频率较高，应给予足够重视，要理解其实验原理，注意该实验的改进创新，这也是高考的重点，要会根据机械能守恒定律灵活分析第一页第二页，共21页。知识梳理·夯实基础核心考点·分层突破对应演练·迁移运用栏目导航第二页第三页，共21页。知识梳理·夯实基础第三页第四页，共21页。第四页第五页，共21页。四、实验过程1．安装置：按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路．2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3～5次实验．3．选纸带：在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起点标上0，以后各点依次标上1、2、3、4……用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、h4……第五页第六页，共21页。第六页第七页，共21页。第七页第八页，共21页。六、误差分析1．系统误差：本实验中因重锤和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ΔEk稍小于重力势能的减少量ΔEp，即ΔEk<ΔEp，这属于系统误差，改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力．2．偶然误差：本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差，减小误差的办法是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，多次测量取平均值．第八页第九页，共21页。第九页第十页，共21页。考点1实验原理及误差分析[例1](2017·天津卷)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是____________.A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，接通电源后，松手释放重物核心考点·分层突破AB第十页第十一页，共21页。(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第—个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________.A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EG的长度BC第十一页第十二页，共21页。第十二页第十三页，共21页。考点2实验数据的处理[例2]某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz.打出纸带的一部分如图乙所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算．第十三页第十四页，共21页。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为____________，打出C点时重物下落的速度大小为____________，重物下落的加速度大小为____________.(2)已测得s1＝8.89cm，s2＝9.50cm，s3＝10.10cm；当地重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为____________Hz.40第十四页第十五页，共21页。第十五页第十六页，共21页。考点3实验创新设计本实验可从下列三个方面改进创新1．物体的速度可以用光电计时器测量，消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的误差．2．用频闪照相进行验证，消除纸带受到的阻力．3．利用气垫导轨来设计该实验，以减小由于摩擦带来的误差．第十六页第十七页，共21页。第十七