【物理】实验：验证机械能守恒定律（专项训练：3大考点）（课件）

第八章第五节

实验：验证机械能守恒定律(专项训练：3大考点)实验：验证机械能守恒定律内容的考点：1.验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材；2.验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理；3.验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析。1.验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材1.在用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验中，初始释放纸带时(

)A.夹子应在靠近打点计时器处

B.夹子应在远离打点计时器处C.打点计时器应在夹子与手的中间位置

D.手应在挨近打点计时器处

故选A。√2.在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验时，除了铁架台、交流电源、刻度尺、纸带等实验器材外，必需的器材还应包括(

)A.停表

B.天平

C.打点计时器

D.弹簧测力计【详解】本实验需要测量物体下落的高度来计算重力势能，测定速度来计算物体动能增加量，故还需要打点计时器；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要停表；要验证的关系式两边都有质量，可消掉，则不需要用天平测质量。也不需要弹簧测拉力计。故选C。√【答案】验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理

A.

B.

C.

D.√

√

3、验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析5.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，下列说法正确的是(

)

√

6.在做验证机械能守恒定律的实验时，下列操作正确的是(

)

√

实验题7.利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置，让重物从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列点，对纸带上的点痕进行测量，从而验证机械能守恒定律。(1)下列有关实验过程的要求，说法正确的是________；

3.2503.125

重物下落过程中存在阻力作用

A.

B.

C.

D.

√

4～60.02

(2)为了尽量减小实验误差，应使用密度较____(填“大”或“小”)的重物；大【详解】[3]当重物质量一定时，密度越大，体积越小，所受空气阻力越小，实验误差越小，故应使用密度较大的重物。

＜【详解】[4]若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，阻力对重物做负功，会使其动能增加量小于重力势能减少量。

5.445.28

1.50

(2)下列实验步骤必要的是_______。

绳子与滑轮之间存在摩擦阻力

(1)关于该实验的有关操作，下列说法正确的是___。

√

0.2390.237大于

(1)细绳要选择伸缩性____(填“大”或者“小”)的；小球选质量大些的，体积____(填“大”或者“小”)的。小小【详解】[1]为减小实验产生的误差，细绳要选择伸缩性“小”的。[2]小球选质量大些的，体积“小”的，小球在摆动的运动中会减小空气阻力的作用，以减小实验误差。

12.如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置图，如图乙为某次实验截取的一段纸带。(1)在本实验操作中，下列步骤的正确操作顺序为_______。(填选项前的字母)DBACA.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带B.手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近C.关闭电源，取出纸带D.把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔【详解】[1]利用打点计时器验证机械能守恒实验的步骤为把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔，手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近，接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带，关闭电源，取出纸带，故顺序应为DBAC；

9.64

(3)在实验操作规范、数据测量及数据处理均正确的前提下，实验求得的重物减小的重力势能通常略大于增加的动能，这是因为____________________________________。

在下落过程中，空气阻力对物体做负功【详解】[3]减少的重力势能大于增加的动能，说明有外力做负功，使重锤的机械能减少，故原因应为下落过程中，空气阻力对重锤做负功。

(2)小铁球从释放至摆动到最低位置的过程中，重力势能在不断______(填“增大”或“减小”)；减小【详解】[2]小铁球从释放至摆动到最低位置的过程中，高度减小，质量不变，重力势能在不断减小。√

gL(1-\mathrm{cos}

\theta

)【详解】[1]由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平测量质量，需要测量摆线的长度L，所以需要刻度尺；故选B。(4)在正确操作完成实验过程后，测算发现小铁球在最低位置时的动能总是小于小铁球从初始位置到最低位置过程重力势能的减少量，造成这种结果的主要原因是________。见解析【详解】[4]小铁球下摆过程中受到空气阻力做功，因此使得重力势能的减少量略大于动能的增加量。

(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_______。

A.精确测量出重物的质量B.两限位孔在同一竖直线上C.重物选用质量和密度较大的金属锤D.释放重物前，重物离打点计时器下端远些【详解】[1]A.因为本实验是比较动能的增加量和重力势能的减少量的大小关系，故质量可以约去，不需要测量重物的质量，精确测量重物的质量对减小实验误差没有影响，A错误；B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，B正确；C.实验供选择的重物应该是相对质量较大、体积较小的物体，这样能减小空气阻力的影响，从而减小实验误差，C正确；D.实验时，先接通打点计时器的电源再松开纸带，为更有效的利用纸带，则重物离打点计时器下端近些，D错误。故选BC。

左

CA

(1)除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是(

)A.直流电源、天平(含砝码)

B.直流电源、刻度尺C.交流电源、天平(含砝码)

D.交流电源、刻度尺√