《（导与练）2015年高三物理大一轮复习（人教版适用）课件实验6 验证机械能守恒定律（34张PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（导与练）2015年高三物理大一轮复习（人教版适用）课件实验6 验证机械能守恒定律（34张PPT）（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 实验六 验证机械能守恒定律 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 误差分析 1 减小测量误差： 一是测下落距离时都从 0点量起 ， 一次将各打点对应下落高度测量完 ， 二是多测几次取平均值 2 误差来源： 由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功故动能的增加量 E k 12m 定稍小于重力势能的减少量 E p m gh n ，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 注意事项 1 打点计时器要竖直： 安装打点计时器时要竖直架稳 ， 使其两限位孔在同一竖直平面内以减少
2、摩擦阻力 2 重物密度要大： 重物应选用质量大 、 体积小 、 密度大的材料 3 一先一后： 应先接通电源 ， 让打点计时器正常工作 ， 后松开纸带让重物下落 4 测长度，算速度： 某时刻的瞬时速度的计算应用 v n d n 1 d n 12 T ，不能用 v n 2 gd n 或 v n 计算 . 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 热点一 实验原理与操作 【 典例 1】 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中 ， 电源的频率为 50 依次打出的点为 0,1,2,3，4， 图 1 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 (1)如用第 2点到第 6点之间的纸带来验证 ， 必须直接
3、测量的物理量为 _、 _、 _， 必须计算出的物理量为 _、 _， 验证的表达式为_. (2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是 _(填写步骤前面的字母 ) A 将打点计时器竖直安装在铁架台上 B 接通电源 ， 再松开纸带 ， 让重物自由下落 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 C 取下纸带，更换新纸带 ( 或将纸带翻个面 ) 重新做实验 D 将重物 固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带 E 选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度 h2，算出对应的瞬时速度 分别算出12m m g 实验误差范围内看是否相等 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 解析 ( 1) 要验证从
4、第 2 点到第 6 点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒，应测出第 2 点到第 6 点的距离 计算第 2 点和第 6 点的速度 须测出第 1 点到第 3 点之间的距离 点到第 7 点之间的距离 械能守恒的表达 式为 m 2m 2m 2) 实验操作顺序为 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 答案 ( 1) 第 2 点到第 6 点之间的距离 点到第 3 点之间的距离 点到第 7 点之间的距离 点的瞬时速度 点的瞬时速度 g 2m 2m 2) 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 【 跟踪短训 】 1 利用图 2实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题 图 2 基本实验要求
5、 实验热点聚焦 拓展创新实验 (1)实验操作步骤如下 ， 请将步骤 A 按实验要求安装好实验装置； B 使重物靠近打点计时器 ， 接着先 _， 后_， 打点计时器在纸带上打下一系列的点； C 图 3为一条符合实验要求的纸带 ， 分别测出若干连续点 A、 B、 C 与 . 图 3 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 (2)已知打点计时器的打点周期为 T， 重物质量为 m， 重力加速度为 g， 结合实验中所测得的 可得重物下落到 _， 纸带从 点的过程中 ， 重物增加的动能为 _， 减少的重力势能为 _ (3)取打下 计算出该重物下落不同高度 p， 建立坐标系 ， 横轴表示 h， 纵轴表示
6、p， 根据以上数据在图 4中绘出图线 和图线 斜率的绝对值 ， 请计算图线 的斜率 _J/m(保留三位有效数字 ) 重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 _(用 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 图 4 (4)通过对 可得到的结论是 (只要求写出一条 )： _ _. 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 解析 ( 3) 对图线 ： E p m g h ，即 k 1 对图线 ： E k ( F f ) h ，即 k 2 F f，所以 F f k 1 k 2 ，F k 1 k 2mgk 1 k 2k 1. 答案 ( 1) 接通电源 放开纸带 ( 2)h 3 h 12
7、h 3 h 1 28 m g h 2 ( 3) 2. 87 均可 ) k 1 k 2k 1( k 1 用 示也可 ) ( 4) k 2 小于 k 1 ，动能的增量小于重力势能的减少量 ( 其他结论合理的也可 ) 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 热点二 实验数据的处理及误差分析 【 典例 2】 用如图 5甲所示实验装置验证 对纸带上的点迹进行测量 ， 即可验证机械能守恒定律 图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点 ， 每相邻两个计数点间还有 4个点 (图中未标出 )， 计数点间的距离如图乙所示 已知 50 g、 150 g， 则 (0 m/结果保留两位有效数字 ) 基本实
8、验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 图 5 ( 1) 在纸带上打下计数点 5 时的速度 v 5 _ _ m /s ； ( 2) 在打点 0 5 过程中系统动能的增加量 E k _ _ J ，系统势能的减少量 E p _ _ J ，由此得出的结论是 _ _ ； 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 ( 3) 若某同学作出的12h 图象如图 6 所示，则当地的实际重力加速度 g _ _ m / 图 6 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 解析 ( 1) 10 22 s 2. 4 m /s. ( 2) 动能的增加量 2( ；系统势能的减少量 ( ，故在误差允许的范围内，两者相等， ( 3)
9、 由12( ( 得h k m20m /m /g 9.7 m / 答案 (1)2)误差允许的范围内 ，(3)本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 反思总结 数据处理的方法 方法一： 用12m m 证时，利用起始点和第 n 点计算 方法二： 用12m 2m h 验证时，任取两点计算 方法三： 图象法从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h ，并计算各点速 度的平方 后以12 h 为横轴，根据实验数据绘出12h 图线若在误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为 验证了机械能守恒定律 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 【 跟踪短训 】 2 (2013南京模拟 )某实验小组在做
10、 “ 验证机械能守恒定律 ” 实验中 ， 提出了如图 7所示的甲 、 乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验 ， 乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验 图 7 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 (1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析 ， 最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案 ， 你认为该小组选择的方案是 _， 理由是 _. (2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图 8所示 ，相邻两点之间的时间间隔为 s， 请根据纸带计算出 _m/s(结果保留三位有效数字 ) 图 8 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 (3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度 ， 作出 所
11、示 ， 请根据图线计算出当地的重力加速度g _m/果保留两位有效数字 ) 图 9 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 解析 ( 1) 甲，理由是：采用乙图实验时，由于小车和斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑过程中机械能不守恒，故乙图不能用来验证机械能守恒定律 ( 2) m /s ； ( 3) 因为 m 12m 以 2 图线的斜率是 2 g ，可得 g 9.7 m /g 9. 8 m / 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 答案 (1)甲 采用乙图实验时 ， 由于小车和斜面间存在摩擦力的作用 ， 且不能忽略 ， 所以小车在下滑过程中机械能不守恒 ， 故乙图不能用来验证机械能守恒定律 (2)3)本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 探究高考命题视角 以本实验为背景 ， 通过改变实验条件 、 实验仪器设置题目 ， 不脱离教材而又不拘泥教材 ， 体现开放性 、 探究性 、实验方法的改进等特点 视角 1 实验方案的改进 由系统动能 、 重力势能的变化验证机械能守恒 ， 所用实验器材：光电门 、 气垫导轨 (如典例 3) 通过小球自由落体运动的闪光照片验证机械能守恒 ， 如探究跟踪 3. 基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 视角 2
