高考物理一轮复习 第5章 实验6 验证机械能守恒定律课件.ppt

实验六验证机械能守恒定律,例1(2016浙江温州十校联合体联考)某同学安装如图1甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。,热点一实验原理及数据处理,请回答下列问题：(1)电火花计时器的工作电压是_V。(2)根据纸带可以判断，实验时纸带的_(填“左”或“右”)端和重物相连接。(3)若x24.80cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB_m/s(计算结果保留三位有效数字)。(4)若x1数据也已测出，则要验证机械能守恒定律，实验还需测出的物理量为_。,(5)经过测量计算后，某同学画出了如图2所示的Eh图线，h为重物距地面的高度，则图2中表示动能随高度变化的曲线为_(填“图线A”或“图线B”)。,(4)若x1数据已测出，则可求出在纸带上打下计数点A时的速度，进而可求出A、B两点动能的变化量，要验证机械能守恒定律，则还要求出重力势能的变化量，所以还要测出A、B之间的距离hAB。(5)因重物在下落过程中做匀加速直线运动，所以高度越来越小，速度越来越大，动能越来越大，故图2中表示动能随高度变化的曲线为图线B。答案(1)220(2)左(3)1.20(4)A、B之间的距离或hAB(5)图线B,变式训练1在进行“验证机械能守恒定律”的实验中：,(1)两实验小组同学分别采用了如图3甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验。在图甲中，下落物体应选择密度_(选填“大”或“小”)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1_m2(选填“”、“”、“”)；采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源，刻度尺和_；比较两种实验方案，你认为图_(选填“甲”或“乙”)所示实验方案更合理，理由是_。,(2)有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如图4所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为0.5kg，g取98m/s2。根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_J，这时它的动能是_J，根据上面这两个数据你能得到的结论是：_。(结果保留三位有效数字),解析(1)在甲图中为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重物；在图乙中，m2在m1的拉力作用下向上运动，所以m1m2。两重物质量不等，分析系统损失的重力势能是否近似等于增加的动能时，两边质量不能约去，故需要天平测量两重物的质量。题图乙中所示实验还受到细线与滑轮的阻力的影响，机械能损失较大，故题图甲所示实验方案较为合理。,1实验器材、装置的改进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。,热点二实验的改进与创新,例2利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图5所示：,(1)实验步骤。将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。用游标卡尺测量挡光条的宽度l9.30mm。由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x_cm。将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2。用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。,(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1_和v2_。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1_和Ek2_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少Ep_(重力加速度为g)。(3)如果Ep_，则可认为验证了机械能守恒定律。,变式训练2(2016河北邯郸模拟)图6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点之间的竖直距离hD小球自初始