2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件:第五章 实验六 验证机械能守恒定律 .ppt
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1、实验六 验证机械能守恒定律,实验基础,命题研析,实验基础 落实基础提炼精髓,注意事项 1.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摩擦阻力. 2.重物应选用质量大、体积小、密度大的材料. 3.应先接通电源,让打点计时器正常工作后,再松开纸带让重物下落. 4.纸带长度应选用60 cm左右为宜,应选用点迹清晰的纸带进行测量.,误差分析,命题研析 突破常规注重创新,命题点一 常规实验,【典例1】 (2016北京卷,21) 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验. (1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的( ),A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量和
2、势能变化量 C.速度变化量和高度变化量,解析:(1)重物下落过程中,重力势能减少,动能增加,验证机械能守恒时应比较重物下落过程中任意两点间动能变化量与势能变化量大小是否相等,选项A正确.,答案:(1)A,(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是( ) A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码),解析:(2)电磁打点计时器需要交流电源,测量纸带上点间的距离需要刻度尺,实验中无需知道重物的质量,故选A,B.,答案:(2)AB,(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A,B,
3、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA,hB,hC.已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量Ep= ,动能变化量Ek= .,(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是( ),解析:(4)实验中由于重物下落不可避免受到阻力作用,因此减少的重力势能大于重物获得的动能,选项C正确.,答案:(4)C,(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械
4、能守恒,请你分析论证该同学的判断依据是否正确.,答案:(5)见解析,反思总结,正确认识实验中的阻力,利用自由落体法验证机械能守恒的实验中,空气阻力和摩擦阻力是实验中所受阻力的两个重要来源;阻力对实验的影响是:重力势能的减小量大于动能的增加量;物体实际下落的加速度小于重力加速度.为了减小阻力带来的实验误差,实验中采取如下措施:要让打点计时器的限位孔竖直放置;纸带拉直后释放;选择重物时,选用质量大、密度大的物体.,题组训练,1.图(甲)是探究重物下落过程中动能与重力势能相互转化问题的实验装置.,(1)部分实验操作步骤如下,请将步骤补充完整. 按实验要求安装好实验装置; 使重物靠近打点计时器,接着先
5、 ,后 ,打点计时器在纸带上打下一系列的点.,解析:(1)使用打点计时器应先接通电源后放开纸带.,答案:(1)接通电源 释放纸带,(2)图(乙)是一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A,B,C与O点之间的距离h1,h2,h3.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,可得重物下落到B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O点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能的绝对值|Ep|,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示|Ep|和Ek,根据实验数据在图(丙)中分别绘出对应的图线I(|E
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