2021年高考物理一轮复习点点通 第五章 实验 证机械能守恒定律课件（30张PPT）

第五章 实验验 证机械能守恒 定律 2021年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.实验目的 验证机械能守恒定律. 2.实验原理(如图1所示) 通过实验，求出做自由落体运动物体的 和对应过程动能的增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律. 一、基本实验要求 图1 重力势能的减少量 3.实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、重物、 、铁架台(带铁夹)、导线. 4.实验步骤 (1)安装器材：将 固定在铁架台上，用导线将打点计时器与电源相连. (2)打纸带 用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先 ， 再 ，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条(3～5条)纸带. 刻度尺 打点计时器 接通电源 松开纸带 (3)选纸带：分两种情况说明 ①若选第1点O到下落到某一点的过程，即用_____来验证，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离接近_____的纸带(电源频率为50 Hz). 2 mm 5.实验结论 在 的范围内，自由落体运动过程机械能守恒. 误差允许 二、基本实验方法 1.误差分析 (1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从O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. 小 阻力 2.注意事项 (1)打点计时器要竖直：安装打点计时器时要 架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，以减少 . (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，后松开纸带让重物下落. 竖直 摩擦阻力 3.验证方案 方案二：任取两点计算 (1)任取两点A、B，测出hAB，算出mghAB. 方案三：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v2，然后以 v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出 v2－h图象.若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 的直线，则验证了机械能守恒定律. g 02 考点面对面 考点一、教材原型实验 例1　利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 (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.速度变化量和势能变化量 C.速度变化量和高度变化量 (2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、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) A A B (3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、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ΔEp=　　　　,动能变化量ΔEk= 。 (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　　　　。? A.利用公式v=gt计算重物速度 B.利用公式v= 计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 -mghB C (5)某同学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图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析该同学的判断依据是否正确。 该同学的判断依据不正确 变式1　(2019·湖北宜昌市四月调研)用落体法验证机械能守恒定律，打出如图3甲所示的一条纸带.已知打点计时器工作频率为50 Hz. (1)根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为_____ m/s(结果保留三位有效数字). 图3 2.25 (2)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出 －h图象，并求出图线的斜率k，如图乙所示，由图象可知a的质量m1_____(选填“大于”或“ ... ...