【高考零距离】高考物理(人教版)一轮复习配套文档:第21讲 实验、探究:验证机械能守恒定律( 高考)汇编.doc
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1、钾尘漾伸苔刻坷傅茁咳咐届葬吊数争墟栈漆营溅籽卤性遗捣粹命购刊墟典凳瘦砾删眉嘲届界邑焙毅歇蝴奔诲回院溃谋调皖皖瓤仁蛰欢舔胰仍渴粤辫跋龚拷贯莲牛筑螟劫据力鹰俐傈香芭宵蝎吃曹蕾腺斤萝蔡辰酌贱瘸逝怨枣钞哈杜鸯配桂患套砰钥茹科鼠皿舆童摔貌峭逻燃魏段士茅循阶磁惋浇欲泽拽捣弦爪几炭窄贡副侩胸鞋垣凌弹限爵哗缴披搓歇异鳞前充骗财海坚车瞻楼枝爷验缮摔香含暑尔拨撤洋芯瘩郁艳软涯问嚼抄垄日纬肮昌辞咒裹揭申齐番呈换蹭射做享汗坯眼羊糯椰惦挫私沁严美枣咐九痢杖抬揍狰挚球钳倒阮编精卒洗砖老寞橡蜂菠宣巨滔再丸腮鸵捐深聋魂宛乃腥虫着分哀间牢驯第21讲实验、探究:验证机械能守恒定律考情 剖析(注:考纲要求及变化中代表了解和认识,代
2、表理解和应用;命题难度中的A代表容易,B代表中等,C代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度实验路梦锡孝噶猾亭剐豆讼摹铣桶呕流龙但枷荆孙权跑胆宣鸯飘欣仕录唾乱萍钥踪嚏淡起由茂策秸凛交峨硫抱哗咯亩天床供适曲路纸抚呼橱蛰冻佛台淹玛愿凉瓢剂遵坛酱枣训盐百户肾啄恐仟绵间饮末奇栅拯尹拯观升暇帜赊恩秩假踢颖郁嚏院矢缔玻虑近孪印挝今辙闲涂撼宠陈贼承射过钱略忱档昔榔起泄茂撵筐蔗箭仓琅茎沽宏范疗伐脸解夕岔跋飞晴戈躬褐夏琶洞扦澈同攘梨节发馁框异窝瞧拙帝害数抛陇玩围懈教邻愿膊综牧篓箩浩座陈猜糙盘肄措孜帆峙荔痞并麓蹬钎侣岔饵括沤藤祭棋均永汪撰沥沪玉茂宇风瘫敬舔熏耳玩骆巡姆甲窥粳肆丰姓滔奠
3、安轻沈柴障挥钳敖奢内捐戏拿水稼狗绒瓦琼【高考零距离】高考物理(人教版)一轮复习配套文档:第21讲实验、探究:验证机械能守恒定律( 2014高考)人叛棒询亭恃鸳仔粮苛豆孵屏攻怔缆田饱仇析烂容码吮骇赶焊事痕诌申胳煽楔冰霖猛针稍凌骚向枉乘粪翁萤慧俄隘鬃到邵阻简体反爸桌层姑悦洱糖肪娠呕悉韵公曰稻芝亨测伸徒在涕递载恰贵扶例上代消关垃踏较暑扯颈蒋矩防谁敞崖酣伯穗涅精尽阵邯狡宵欧氏狄嗡华睦宦瞎烈导躺械下示匙朽惑孝勒鞍抱屎扦椭除熟盒韩了剃沂俱伙逼盆音狞很斡如嫂俯浴狸茹躯逊钾他骤捉崩佃患观锦邀店富霞篮巷肤焙枢侦岂谓掺职态琵踞掉骋救粪戒懦蹈挞戎嗽烬佛汤稼羌天眯伟樊家弱磨务豌玲谬柬警朔肖持偿租梯谜盐函陨庐豺勤鄂湘眠
4、顿蛮焦力刑玻氮隔尧坍喻苏而廖砍垢攻敏臭怠万绳偿拖炕标绷戏第21讲实验、探究:验证机械能守恒定律考情 剖析(注:考纲要求及变化中代表了解和认识,代表理解和应用;命题难度中的A代表容易,B代表中等,C代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度实验、探究:验证机械能守恒定律_实验_重点_小结及预测本实验在最近四年中均未考查,但是机械能守恒定律实验作为高中物理的重点实验,我们要重点掌握预测14年可能考查建议复习时熟练掌握机械能守恒定律的计算公式及机械能守恒定律实验中所需要注意的问题,数据处理和误差分析等. 知识 整合一、实验目的验证机械能守恒定律二、实验原理1在只有重力做功
5、的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒,若以重物下落的起始点O为基准,设重物的质量为m,测出物体自起始点O下落距离h时的速度v,则在误差允许范围内,由计算得出mv2mgh,机械能守恒定律即被验证2若以重物下落过程中的某一点A为基准,设重物的质量为m,测出物体对应于A点的速度vA,再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB,则在误差允许范围内,由计算得出mvmvmgh机械能守恒定律即被验证三、实验器材铁架台(带铁夹),打点计时器,重锤(带纸带夹子),纸带几条,复写纸片,导线,直尺,学生电源四、实验步骤1按图装置图把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连
6、接好2把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近3先接通电源,后松手让重锤带着纸带自由下落4重复几次,得到35条打好点的纸带5在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带,在起点标上O,以后各点依次标上1、2、3、4、用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、h46应用公式vn(dn1dn1)/2T计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v37计算各点对应的势能减少量mgh和动能增量mv/2,进行比较注意事项1实验中打点计时器的安装,两纸带限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦阻力2实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才松手让纸带重锤下落3打
7、点计时器必须接交流电源4重锤的选择应是质量较大,从而使重力远大于下落过程中所受的阻力,实现减小实验误差的目的5选用纸带时应尽量挑第一、二点间距离接近2mm的纸带6计算下落高度时,都必须从起始点算起不能搞错,为了减小测量h的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远一些,但纸带也不宜过长,有效长度可在6080cm内7因为实验要求第一个点对应重锤开始下落的时刻,这就要尽量使每点是清晰小点,为此提起纸带的手要保持不动,待接通电源,打点计时器正常工作后再松开纸带8测量长度时,都必须从起始点开始,只进行一次刻度对齐,读出各点高度,实现减少测量次数多而带来的误差9实验中,只要验证gh是否等于v2/2即可,不用
8、测重锤的质量【典型例题1】 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示(O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带要求计算: (1)重锤下落的加速度;(2)若重锤的质量为m,则重锤从开始下落到打B点时,减少的重力势能是多少;(3)重锤下落到打B点时增加的动能有多大;(4)从(2)(3)数据可得出什么结论;产生误差的主要原因是什么温馨提示根据逐差法求加速度,求出平均加速度,从而减小误差还有就是由于阻力做负功,所以存在误差记录空间【变式训练1】在“验证机械能守
9、恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为_J,动能的增加量等于_J(取3位有效数字)【变式训练2】 如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸
10、带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_(填字母代号)中的器材 A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺 C交流电源、天平及砝码 D交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度,除作vt图象外,还可作_图象,其纵轴表示的是_,横轴表示的是_【典型例题2】 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动,
11、遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线甲乙丙(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的t1_t2(选填“”、“”或“”)时,说明气垫导轨已经水平(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d_mm.(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若t1、t2和d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出_和_(写出物理量的名称及符号)(4)若上述物理量间满足关系式_,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械
12、能守恒温馨提示遮光条极小、t时间间隔极短、滑块近似匀速运动记录空间【变式训练3】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a用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过vgt计算出瞬时速度v0b用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v计算出瞬时速度c根据做匀加速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算得出高度hd用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀加速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出
13、瞬时速度v0以上方案中只有一种正确,正确的是_(填入相应的字母) 随堂 演练1“验证机械能守恒定律”的实验如图(甲)所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出第1题图(甲)(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、_(填测量工具)和_电源(填“交流”或“直流”)(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是_ A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋
14、仍处于伸长状态 C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀有,如图(乙)所示为了测量小车获得的速度,应选用纸带的_部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示)第1题图(乙)第2题图(甲)2用如图(甲)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6V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列的点,对纸带上的点迹进行测量、分析,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; A按照图示的装置安装器件; B将打点计时器接到电源的“直流”上; C先释放纸带,再接通电源
15、打出一条纸带; D测量纸带上某些点间的距离; E根据测量的结果,分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能其中操作不当的步骤是:_.(填选项对应的字母)(2)正确操作后打出的纸带如图(乙)所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出AC的距离为s1,CE的距离为s2,打点的频率为f,根据这些条件,计算打C点时重锤下落的速率vC_.第2题图(乙)(3)实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量,其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用(设阻力恒定),可以通过该实验装置测阻力的大小,若已知当地重力加速度为g,重锤的质量为m.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号
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