高考物理一轮复习 实验六 验证机械能守恒定律专题精讲课件.ppt

核心考点导学 知道 实验器材 铁架台 含铁夹 打点计时器 学生电源 纸带 复写纸 导线 毫米刻度尺 重物 带纸带夹 熟习 实验步骤 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 警惕 注意事项 1 打点计时器要稳定地固定在铁架台上 打点计时器平面与纸带限位孔调整到竖直方向 以减小摩擦阻力 2 重物要选用密度大 体积小的物体 这样可以减小空气阻力的影响 从而减小实验误差 3 实验中 需保持提纸带的手不动 且保证纸带竖直 待接通电源 打点计时器工作稳定后 再松开纸带 细辨 误差分析 1 本实验中因重物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 ek稍小于重力势能的减少量 ep 即 ek ep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 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 或者多次测量取平均值来减小误差 3 打点计时器产生的误差 1 由于交流电周期的变化 引起打点时间间隔变化而产生误差 2 读数点选择不好 振动片振动不均匀 纸带放置方法不正确引起摩擦 造成实验误差 提高 实验改进 1 物体下落过程中通过某一位置的速度可以用光电计时器测出来 利用这种装置验证机械能守恒定律 能消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的系统误差 考向案例研究 例1 2010 安徽 利用如图所示装置进行 验证机械能守恒定律 的实验时 需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h 某班同学利用实验得到的纸带 设计了以下四种测量方案 其中正确的是 二 调用所学解题 d 三 同类提升演练1 2010 新课标全国理综 22 下图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带铁夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 1 为完成此实验 除了所给的器材 还需要的器材有 填入正确选项前的字母 a 米尺b 秒表c 0 12v的直流电源d 0 12v的交流电源 2 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 解析 本题意在考查考生对 验证机械能守恒定律 实验原理的理解 并能正确分析实验误差的来源 1 打点计时器使用的电源为交流电源 故应选取0 12v的交流电源 d正确 利用米尺测量纸带上各点间的距离 a正确 本实验中利用打点计时器作为计时工具 所以不需要秒表 b错误 2 实验误差的来源主要是由于纸带在下滑的过程中需要克服摩擦力做功 以及用米尺测量数据时读数有误差 答案 1 ad 2 纸带和打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 计算势能变化时 选取始末两点距离过近 交流电频率不稳定 例2 2011 海南 现要通过实验验证机械能守恒定律 实验装置如图所示 水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨 导轨上a点处有一带长方形遮光片的滑块 其总质量为m 左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连 遮光片两条长边与导轨垂直 导轨上b点有一光电门 可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t 用d表示a点到导轨底端c点的距离 h表示a与c的高度差 b表示遮光片的宽度 s表示a b两点间的距离 将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过b点时的瞬时速度 用g表示重力加速度 完成下列填空和作图 以s为横坐标 为纵坐标 在下图所示的坐标纸中描出第1和第5个数据点 根据5个数据点作直线 求得该直线的斜率k 104m 1 s 2 保留3位有效数字 三 同类提升演练2 某同学做 验证机械能守恒定律 实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了 测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如图所示 已知打点计时器的工作频