高考物理总复习第5章机械能守恒定律实验八验证机械能守恒定律ppt课件

1、实验八验证机械能守恒定律实验八验证机械能守恒定律(学考学考)考纲解读考纲解读(1)会根据纸带测定下落的间隔，掌握丈量瞬时速度会根据纸带测定下落的间隔，掌握丈量瞬时速度的方法。的方法。(2)能根据实验数据得出实验结论。能根据实验数据得出实验结论。(3)能对实验误差的产能对实验误差的产生缘由作定性分析。生缘由作定性分析。考点一实验原理与实验操作考点一实验原理与实验操作1.利用图示安装进展验证机械能守恒定律的实验时，需求丈量利用图示安装进展验证机械能守恒定律的实验时，需求丈量物体由静止开场自在下落到某点时的瞬时速度物体由静止开场自在下落到某点时的瞬时速度v和下落高度和下落高度h。某班同窗利用实验得到

2、的纸带，设计了以下四种丈量方案：某班同窗利用实验得到的纸带，设计了以下四种丈量方案：以上方案中只需一种正确，正确的选项是以上方案中只需一种正确，正确的选项是_。(填入相应的填入相应的字母字母)解析在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度解析在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做看做g，只能把它当做未知的定值，所以正确方案只需，只能把它当做未知的定值，所以正确方案只需D项。项。答案答案D2.用如下图的实验安装验证机械能守恒定律。实验所用的电源为用如下图的实验安装验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种。重锤从

3、高的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开场下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图处由静止开场下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进展丈量，即可验证机械能守恒定律。中纸带上的点痕进展丈量，即可验证机械能守恒定律。(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：下面列举了该实验的几个操作步骤：A.按照图示的安装安装器件；按照图示的安装安装器件；B.将打点计时器接到电源的将打点计时器接到电源的“直流输出上；直流输出上；C.用天平测出重锤的质量；用天平测出重锤的质量；D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E.丈量纸带上某些点间的间隔；丈量纸带上

4、某些点间的间隔；F.根据丈量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能能否等于根据丈量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能能否等于添加的动能。添加的动能。其中没有必要进展的步骤是其中没有必要进展的步骤是_，操作不当的步骤是，操作不当的步骤是_。(2)利用这个安装也可以丈量重锤下落的加速度利用这个安装也可以丈量重锤下落的加速度a的数值。根据打的数值。根据打出的纸带，选取纸带上的延续的五个点出的纸带，选取纸带上的延续的五个点A、B、C、D、E，测出，测出各点之间的间隔如下图，运用电源的频率为各点之间的间隔如下图，运用电源的频率为f，那么计算重锤下，那么计算重锤下落的加速度的表达式落的加速度的表达式a

5、_。(用用x1、x2、x3、x4及及f表示表示)。考点二数据处置及误差分析考点二数据处置及误差分析1.在进展在进展“验证机械能守恒定律的实验中：验证机械能守恒定律的实验中：(1)两实验小组同窗分别采用了如图甲和乙所示的安装，采用两种两实验小组同窗分别采用了如图甲和乙所示的安装，采用两种不同的实验方案进展实验。不同的实验方案进展实验。在图甲中，下落物体应选择密度在图甲中，下落物体应选择密度_(选填选填“大或大或“小小)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1_m2(选填选填“、“、“)；采用图乙的方案进展实验，还需求的实验器材有交流电源，刻采用图乙的方案进

6、展实验，还需求的实验器材有交流电源，刻度尺和度尺和_；比较两种实验方案，他以为图比较两种实验方案，他以为图_(选填选填“甲或甲或“乙乙)所所示实验方案更合理，理由是示实验方案更合理，理由是_。(2)有一同窗采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如以下图所有一同窗采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如以下图所示，其中示，其中O点为起始点，点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器为三个计数点，打点计时器通以通以50 Hz交流电，在计数点交流电，在计数点A和和B之间、之间、B和和C之间还各有一个之间还各有一个点，重物的质量为点，重物的质量为0.5 kg，g取取9.8 m/s2。根据以上数据，打。根据

7、以上数据，打B点点时重物的重力势能比开场下落时减少了时重物的重力势能比开场下落时减少了_ J，这时它的动，这时它的动能是能是_ J，根据上面这两个数据他能得到的结论是：，根据上面这两个数据他能得到的结论是：_。(结果保管三位有效数字结果保管三位有效数字)解析解析(1)为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重物；在题图乙中，物；在题图乙中，m2在在m1的拉力作用下向上运动，所以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能否近似等于添加两重物质量不等，分析系统损失的重力势能能否近似等于添加的动能时，两边质量不能约去

8、，故需求天平丈量两重物的质量。的动能时，两边质量不能约去，故需求天平丈量两重物的质量。题图乙中所示实验还遭到细线与滑轮的阻力的影响，机械能损题图乙中所示实验还遭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。失较大，故题图甲所示实验方案较为合理。答案答案(1)大天平甲图乙中还遭到细线与滑轮的大天平甲图乙中还遭到细线与滑轮的阻力的影响阻力的影响(2)0.8670.852在误差允许的范围内，重物下落在误差允许的范围内，重物下落时机械能守恒时机械能守恒2.在在“验证机械能守恒定律的实验中，现有的器材为：带铁夹的验证机械能守恒定律的实验中，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点

9、计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、50 Hz交流电源。回答以下问题：交流电源。回答以下问题：(1)关于重锤的选用，以下说法正确的选项是关于重锤的选用，以下说法正确的选项是()A.选用重锤时，重的比轻的好选用重锤时，重的比轻的好B.选用重锤时，密度大的比密度小的好选用重锤时，密度大的比密度小的好C.选用重锤后要称质量选用重锤后要称质量D.重锤所受重力要选大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸重锤所受重力要选大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力带的阻力(2)如下图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是如下图，释放纸带前的瞬间，重锤

10、和手的位置合理的是_(填填“甲、甲、“乙、乙、“丙或丙或“丁丁)。作这样选择的缘由。作这样选择的缘由是是_。解析解析(1)选重锤应选用质量和密度较大的，增大重力可使阻力的选重锤应选用质量和密度较大的，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。应影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。应选项选项A、B、D正确。正确。(2)实验中要让重物接近打点计时器，可以在纸带上记录足够多的实验中要让重物接近打点计时器，可以在纸带上记录足够多的点；实验中手提着纸带上端并坚持纸带竖直，可以减少纸带与限点；实验中手提着纸带上端并坚持纸带竖直，可以减少纸带与限位孔间的摩擦阻力。故丙正确，缘由如上所述。位孔间的摩擦阻力。故丙正确，缘由如上所述。(3)重物带动纸带下落过程中，除了重力还遭到较大的阻力，从能重物带动纸带下落过程中，除了重力还遭到较大的阻力，从能量转化的角度看，由于阻力做功，重力势能减少的量除了转化给量转化的角度看，由于阻力做功，重力势能减少的量除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量会大于动