（浙江专版）高考物理大一轮复习 第五章 机械能守恒定律 实验8 验证机械能守恒定律课件

1、1实验实验8验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律(必考必考)2考纲解读考纲解读(1)会根据纸带测定下落的距离，掌握测量瞬会根据纸带测定下落的距离，掌握测量瞬时速度的方法。时速度的方法。(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)能对能对实验误差的产生原因作定性分析。实验误差的产生原因作定性分析。34误差分析误差分析5考点一实验原理与实验操作考点一实验原理与实验操作61.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物利用图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和下落高度和下落高

2、度h。某。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：78解析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速度看做g，只能把它当做未知的定值只能把它当做未知的定值，所以正确方案只有所以正确方案只有D项。项。答案答案D 92.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源用如图所示的实验装置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。重锤从的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系

3、列的点，对高处由静止开始下落，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行测量，即可验证机械能守恒定律。图中纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。10(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.按照图示的装置安装器件按照图示的装置安装器件B.将打点计时器接到电源的将打点计时器接到电源的“直流输出直流输出”上上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.测量纸带上某些点间的距离测量纸带上某些点间的距离F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于根据测量的结

4、果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能增加的动能其中没有必要进行的步骤是其中没有必要进行的步骤是_，操作不当的步骤是，操作不当的步骤是_。11(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度利用这个装置也可以测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，选取纸带上的连续的五个点出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出，测出各点之间的距离如图所示，使用电源的频率为各点之间的距离如图所示，使用电源的频率为f，则计算重锤下，则计算重锤下落的加速度的表达式落的加速度的表达式a_。(用用x1、x2、x3、x4及及f表示表示)。1213考点二数据处理及误差分析考点

5、二数据处理及误差分析141.在进行在进行“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中：的实验中：(1)两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验。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在图甲中，下落物体应选择密度_(选填选填“大大”或或“ 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“”、“”、“”)；15采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电

6、源，刻采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源，刻度尺和度尺和_；比较两种实验方案，你认为图比较两种实验方案，你认为图_(选填选填“甲甲”或或“乙乙”)所示实验方案更合理，理由是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，选出一条纸带如下图所示，有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如下图所示，其中其中O点为起始点，点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以为三个计数点，打点计时器通以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之间还各有一个点，重物之间还各有一个点，重物的质量为的质量为0.5 kg，g取取9.8 m/s2。

7、根据以上数据，打。根据以上数据，打B点时重物的重点时重物的重力势能比开始下落时减少了力势能比开始下落时减少了_ J，这时它的动能是，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：根据上面这两个数据你能得到的结论是：_。(结果保留结果保留三位有效数字三位有效数字)16解析解析(1)为了减小空气阻力的影响为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重选择体积小、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的拉力作用下向上运动，所以所以m1m2。两重物质量不等两重物质量不等，分析系统损失的重力势能是否近似等于增加分析系统损失的重力势能是否近似等于增加的动能时的

8、动能时，两边质量不能约去两边质量不能约去，故需要天平测量两重物的质量。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，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。17答案答案(1)大大天平天平甲图乙中还受到细线与滑轮甲图乙中还受到细线与滑轮的阻力的影响的阻力的影响(2)0.8670.852在误差允许的范围内，重物在误差允许的范围内，重物下落时机械能守恒下落时机械能守恒 182.在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，现有的器材为：带铁夹的实验中，现有的器材为：带

9、铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、50 Hz交流电源。回答下列问题：交流电源。回答下列问题：(1)关于重锤的选用，以下说法正确的是关于重锤的选用，以下说法正确的是()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.重锤所受重力要远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远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19(2)如图所示，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是如图所示

10、，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_(填填“甲甲”、“乙乙”、“丙丙”或或“丁丁”)。作这样选择的。作这样选择的原因是原因是_。20解析解析(1)选重锤应选用质量和密度较大的选重锤应选用质量和密度较大的，增大重力可使阻力的增大重力可使阻力的影响相对减小影响相对减小，增大密度可以减小体积增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。故可使空气阻力减小。故选项选项A、B、D正确。正确。(2)实验中要让重物靠近打点计时器实验中要让重物靠近打点计时器，可以在纸带上记录足够多的可以在纸带上记录足够多的点；实验中手提着纸带上端并保持纸带竖直点；实验中手提着纸带上端并保持纸带竖直，可以减少纸带与限，可以减少纸带与限位孔间的摩擦阻力，故丙正确。原因如上所述。位孔间的摩擦阻力，故丙正确。原因如上所述。( (3)重物带动纸带下落过程中重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力除了重力还受到较大的阻力，从从能量转化的角度看能量转化的角度看，由于阻力做功由于阻力做功，重力势能减少的量除了转化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，所以重力势能的减所以重力势能的减小量会大于动能的