高考物理大一轮复习第五章实验六验证机械能守恒定律课件教科版.docx

NIAOnSDNOHHN 而除购￡ 迎过好双基关? 对对答案 对对答案 对对答案 对对答案 基本实验要求 1 ?实验目的 验证机械能守恒定律. 2.实验原理（如图1航^） 通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的 打点计时器 夹子 接电源 重物 a 纸带 减少量和对应过程动能的增加暈,在实验误差允 许范围内,若二者相等,说明机械能守恒,从而验 证机械能守恒定律. 实验原理图 图1 3 ?实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、 导线. 实验步骤 （1）安装器材:将打点计时器 固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源 相连. ⑵打纸带 用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,再 松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下 纸带/换上新的纸带重打几条（3?5条）纸带. ⑶选纸带:分两种情况说明 1 , 若选第1点o到下落到某一点的过程,即用上竺工匚来验证,应选点迹清 晰,且第1、2两点间距离接近2 mm的纸带（电源频率为50 Hz）. 用-如心 mgh验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时选择 适当的点为基准点即可. 实验结论 在误差允许的范圉内,自由落体运动过程机械能守恒. 规律方法总结 ?误差分析 测量误差：减小测量误差的方法，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. 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 AEk=如杨/必定稍坐于重力势能的减少量厶垢二加g心，改进办法是调整安装的 器材,尽可能地减小阻力. ?注意事项 打点计时器要竖直：安装打点计时器时要豎亘架稳，使其两限位孔在同一 竖直线上,以减少摩擦阻力. 重物应选用质量大、体积小、密度大的材料. 应先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落. hn + 1 hn - 1 测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用S二 2T ,不能用乙 二\l2ghn或乙二gt来计算. 对对答案 对对答案 返回 对对答案 对对答案 返回 ?验证方案 方案一:利用起始点和第〃点计算 彳弋^mghn和2尬0” ’ 如果在实验误差允许的范围内,加g/i“和》w,相等,则验 证了机械能守恒定律. 方案二：任取两点计算 ⑴任取两点久B ,；则出/陆8 算出mS^AB- ⑵算出如如$?如血啲值 在实验误差允许的范围内,若mghAB = ^mvB2 - |mrA2 ,则验证了机械能守恒 定律. 方案三：图像法 从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速 度的平方r2 ,然后以卜2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出护-h图像 若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为旦的直线,则验证了机械 能守恒定律. 研透命题点? 解析 解析 答案 解析 解析:答案 图2 图2 命题点一 教材原型实验 例1 （2018?广东省湛江市第二次模拟）如图2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. 该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50 Hz. ⑴对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利 的是 精确测量出重物的质量 两限位孔在同一竖直线上 重物选用质量和密度较大的金属锤 释放重物前,重物离打点计时器下端远些(2)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3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 第一个占 ①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,下列测量值能完成验 证机械能守恒定律的选项有BD . O4、和OG的长度 OE、QE和 BD、BF^UEG的长度 AC、防和EG的KJg  ②用刻度尺测得图中AB的距离是1.76 cm z FG的距离是3.71 cm ,则可得当地 的重力加速度是m/s2.（计算结果保留三位有效数字） FG-AB 3.71 - 1.76 ° ° ° 解析 根据 A/i 二 gt2 ,解得 g =—帝一5 X 0 022 X 10「= 9.75 m/s\ 解析 解析:答案 解析 解析:答案 变式1某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒 定律/频闪仪每隔0.05 s闪光 次,如图4所标数据为实际距离, 16.14 cm t5 O — 该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表?（当地重力加速度 取9.8 m/s2 ,小球质量加=0.2 kg ,结果保留3位有效数字） 时刻 （2 丫3 丫5 速度(m-s-1) 4.99 4.48 3.98 Q内照FT上旳数培订昇心旳绚小垛的二 ⑴由 3.48 m/s ； 16.14 + 18.66 解析 ^5 = cl—