实验六　验证机械能守恒定律.ppt

高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理实验六验证机械能守恒定律实验六验证机械能守恒定律 高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理验证验证机械能守恒定律机械能守恒定律高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图1高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理铁铁架架台台(含含铁铁夹夹)，打打点点计计时时器器，学学生生电电源源，纸纸带带，复复写写纸纸，导导线线，毫米刻度尺，重物毫米刻度尺，重物(带纸带夹带纸带夹)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1按按图图2所所示示将将检检查查、调调整整好好的的打打点点计计时时器器竖竖直直固固定定在在铁铁架架台台上上，接好接好电电路路图图2高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2打打纸纸带带：将将纸纸带带的的一一端端用用夹夹子子固固定定在在重重物物上上，另另一一端端穿穿过过打打点点计计时时器器的的限限位位孔孔用用手手提提着着纸纸带带使使重重物物静静止止在在靠靠近近打打点点计计时时器器的的地地方方先接通先接通电电源，后松开源，后松开纸带纸带，让让重物重物带带着着纸带纸带自由下落自由下落更更换纸带换纸带重复做重复做35次次实验实验3选纸带选纸带：分两种情况：分两种情况说说明明(1)应应选选点点迹迹清清晰晰，且且1、2两两点点间间距距离离小小于于或或接接近近2 mm的的纸纸带带若若1、2两两点点间间的的距距离离大大于于2 mm，这这是是由由于于先先释释放放纸纸带带，后后接接通通电电源源造造成的成的这样这样，第，第1个点就不是运个点就不是运动动的起始点了，的起始点了，这样这样的的纸带纸带不能不能选选高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1安安装装打打点点计计时时器器时时要要竖竖直直架架稳稳，使使其其两两限限位位孔孔在在同同一一竖竖直直平平面面内以减少摩擦阻力内以减少摩擦阻力2重物重物应选应选用用质质量大、体量大、体积积小、密度大的材料小、密度大的材料3应应先先接接通通电电源源，让让打打点点计计时时器器正正常常工工作作后后，再再松松开开纸纸带带让让重重物物下落下落4纸纸带带长长度度应应选选用用60 cm左左右右为为宜宜，应应选选用用点点迹迹清清晰晰的的纸纸带带进进行行测测量量高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型一题型一实验数据的处理实验数据的处理例例1在在“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”的的实实验验中中，已已知知打打点点计计时时器器所所用用的的电电源源的的频频率率为为50 Hz，查查得得当当地地的的重重力力加加速速度度g9.8 m/s2，测测得得所所用用的的重重物物的的质质量量m1.0 kg.实实验验中中得得到到一一条条点点迹迹清清晰晰的的纸纸带带，把把第第一一个个点点记记作作O，另，另选连续选连续的的4个点个点A、B、C、D作作为测为测量的点量的点高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理如如图图3所所示示，经经测测量量知知道道A、B、C、D各各点点到到O点点的的距距离离分分别别为为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根根据据以以上上数数据据，可可知知重重物物由由O点点运运动动到到C点点，重重力力势势能能的的减减少少量量等等于于_J，动动能能的的增增加加量量等于等于_J(取三位有效数字取三位有效数字)图图3高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案答案7.627.56高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思本本例例中中，我我们们以以第第一一点点(起起始始点点)为为基基准准点点进进行行验验证证，在在实实验验误误差差范范围围内内可可以以认认为为EkEp，从从而而验验证证了了机机械械能能守守恒恒定定律律值值得得注注意意的的是是C点点瞬瞬时时速速度度的的求求法法：做做匀匀变变速速直直线线运运动动的的纸纸带带上上某某点点的的瞬瞬时时速速度度，等于相邻两点间的平均速度等于相邻两点间的平均速度高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变变式式11(1)在在做做“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”的的实实验验时时，实实验验小小组组不不慎慎将将一一条条选选择择好好的的纸纸带带的的前前面面一一部部分分损损坏坏了了，剩剩下下的的一一部部分分纸纸带带上上各各点点间间的距离如的距离如图图4所示，所示，图图4高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理已已知知打打点点计计时时器器的的打打点点周周期期为为T0.02 s，重重力力加加速速度度g9.8 m/s2；重重锤锤的的质质量量为为m，已已知知x10.98 cm，x21.42 cm，x31.78 cm，则则记记录录B点点时时重重锤锤的的动动能能EkB_J(用用字字母母表表示示)，记记录录C点点时时重重锤锤的的动动能能EkC0.32m J；重重锤锤从从B点点到到C点点重重力力势势能能变变化化量量是是_ J，动动能能变变化量是化量是_ J从而可以得出从而可以得出结论结论：_.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)在在验证验证机械能守恒定律的机械能守恒定律的实验实验中：中：自由落下的重自由落下的重锤质锤质量要大一些，量要大一些，这这是是为为了减少了减少_对实验对实验的影响的影响实验实验中中_测测定重定重锤锤的的质质量量(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理实实验验小小组组在在验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律的的实实验验中中发发现现，重重锤锤减减少少的的重重力力势势能能总总是是大大于于重重锤锤动动能能的的增增加加，其其原原因因主主要要是是因因为为在在重重锤锤下下落落的的过过程程中中存存在在阻阻力力作作用用，因因此此想想到到可可以以通通过过该该实实验验装装置置测测阻阻力力的的大大小小根根据据已已知知当当地地重重力力加加速速度度公公认认的的较较准准确确的的值值为为g，电电源源的的频频率率为为f，又又测测量量出出物物理理量量_他他(她她)们们用用这这些些物物理理量量求求出出了了重重锤锤在在下下落落的的过过程程中受到的平均阻力大小中受到的平均阻力大小F_(用字母表示用字母表示)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1(2010四四川川理理综综)有有4条条用用打打点点计计时时器器(所所用用交交流流电电频频率率均均为为50 Hz)打打出出的的纸纸带带A、B、C、D，其其中中一一条条是是做做“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”实实验验时时打打出出的的为为找找出出该该纸纸带带，某某同同学学在在每每条条纸纸带带上上选选取取了了点点迹迹清清晰晰的的、连连续续的的4个个点点，用用刻刻度度尺尺测测出出相相邻邻两两个个点点间间的的距距离离依依次次为为s1、s2、s3，请请你你根根据据下下列列s1、s2、s3的的测测量量结结果果确确定定该该纸纸带带为为_(已已知知当当地地的的重力加速度重力加速度为为9.791 m/s2)()高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理A61.0 mm65.8 mm70.7mmB41.2 mm45.1 mm53.0 mmC49.6 mm53.5 mm57.3 mmD60.5 mm61.0 mm60.6 mm 解解析析：在在“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”实实验验中中，物物体体做做自自由由落落体体运运动动，相相邻邻两两段段位位移移差差为为hs2s1s3s2gt29.7910.022 m3.92 mm，只有选项，只有选项C中数据符合要求中数据符合要求答案：答案：C高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2(2010课课标标全全国国理理综综)图图为为验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律的的实实验验装装置置示示意意图图现现有有的的器器材材为为：带带铁铁夹夹的的铁铁架架台台、电电磁磁打打点点计计时时器器、纸纸带带、带带铁夹铁夹的重的重锤锤、天平、天平 图图5高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理回答下列回答下列问题问题：(1)为为完完成成此此实实验验，除除了了所所给给的的器器材材，还还需需要要的的器器材材有有_(填入正确填入正确选项选项前的字母前的字母)A米尺米尺B秒表秒表C012 V的直流的直流电电源源D012 V的交流的交流电电源源(2)实验实验中中误误差差产产生的原因有生的原因有_(写出两个原因写出两个原因)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析：(1)本本实实验验需需测测量量长长度度，但但不不需需要要计计时时，选选项项A正正确确而而B错错误；打点计时器需要用交流电源，选项误；打点计时器需要用交流电源，选项C错误而错误而D正确正确(2)摩擦和长度测量读数问题是产生误差的主要原因摩擦和长度测量读数问题是产生误差的主要原因答案：答案：(1)AD(2)纸纸带带和和打打点点计计时时器器之之间间有有摩摩擦擦；用用米米尺尺测测量量纸纸带带上上点点的的位位置置时时读数有误差读数有误差高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3(2010安安徽徽理理综综)利利用用图图示示装装置置进进行行验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律的的实实验验时时，需需要要测测量量物物体体由由静静止止开开始始自自由由下下落落到到某某点点时时的的瞬瞬时时速速度度v和和下下落落高度高度h.图图6高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理d用用刻刻度度尺尺测测出出物物体体下下落落的的高高度度h，根根据据做做匀匀变变速速直直线线运运动动时时纸纸带带上上某某点点的的瞬瞬时时速速度度，等等于于这这点点前前后后相相邻邻两两点点间间的的平平均均速速度度，测测算算出出瞬瞬时时速度速度v.以以上上方方案案中中只只有有一一种种正正确确，正正确确的的是是_(填填入入相相应应的的字字母母)解解析析：由由于于摩摩擦擦阻阻力力等等因因素素的的存存在在，物物体体加加速速度度ag，选选项项a、b、c均不正确均不正确答案：答案：d高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理4(2010茂茂名名模模拟拟)用用如如图图7所所示示的的实实验验装装置置验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律，实实验验所所用用的的电电源源为为学学生生电电源源，输输出出电电压压有有6V的的交交流流电电和和直直流流电电两两种种重重锤锤从从高高处处由由静静止止开开始始落落下下，重重锤锤上上拖拖着着的的纸纸带带通通过过打打点点计计时时器器打打出出一一系系列列的的点点，对对纸纸带带上上的的点点的的痕痕迹迹进进行行测测量量，即即可可验验证证机机械械能能守守恒定律恒定律图图7高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)下面列下面列举举了了该实验该实验的几个操作步的几个操作步骤骤：A按照按照图图示的装置安装器件；示的装置安装器件；B将打点将打点计时计时器接到器接到电电源的直流源的直流输输出端上；出端上；C用天平用天平测测量出重量出重锤锤的的质质量；量；D释释放放悬悬挂挂纸带纸带的的夹夹子，同子，同时时接通接通电电源开关打出一条源开关打出一条纸带纸带；E测测量打出的量打出的纸带纸带上某些点之上某些点之间间的距离；的距离；F根根据据测测量量的的结结果果计计算算重重锤锤下下落落过过程程中中减减少少的的重重力力势势能能是是否否等等于增加的于增加的动动能能高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理指指出出其其中中没没有有必必要要进进行行的的或或者者操操作作不不恰恰当当的的步步骤骤，将将其其选选项项对对应应的字母填在下面的横的字母填在下面的横线线上，并上，并说说明其原因明其原因答：答：_.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)利利用用这这个个装装置置也也可可以以测测量量重重锤锤下下落落的的加加速速度度a的的值值，如如图图8所所示示根根据据打打出出的的纸纸带带，选选取取纸纸带带上上打打出出的的连连续续五五个个点点A、B、C、D、E，测测出出A点点距距起起始始点点O的的距距离离为为x0，点点A、C间间的的距距离离为为x1，点点C、E间间的的距距离离为为x2，使使用用交交流流电电的的频频率率为为f，则则根根据据这这些些条条件件计计算算重重锤锤下下落落的的加加速速度度a的表达式的表达式为为：a_.图图8高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理5利利用用图图9所所示示的的装装置置验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律图图中中AB是是固固定定的的光光滑滑斜斜面面，斜斜面面的的倾倾角角为为30，1和和2是是固固定定在在斜斜面面上上适适当当位位置置的的两两个个光光电电门门，当当光光电电门门中中有有物物体体通通过过时时与与它它们们连连接接的的光光电电计计时时器器(都都没没有有画画出出)能能够显够显示示挡挡光光时间时间图图9高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理让让滑滑块块从从斜斜面面的的顶顶端端滑滑下下，光光电电门门1、2各各自自连连接接的的光光电电计计时时器器显显示示的的挡挡光光时时间间分分别别为为5.00102 s、2.00102s.已已知知滑滑块块质质量量为为2.00 kg，滑滑块块沿沿斜斜面面方方向向的的长长度度为为5.00 cm，光光电电门门1和和2之之间间的的距距离离为为0.54 m，g9.80 m/s2，取滑，取滑块经过块经过光光电门时电门时的速度的速度为为其平均速度其平均速度(1)滑滑块块通通过过光光电电门门1时时的的速速度度v1_ m/s，通通过过光光电电门门2时时的速度的速度v2_ m/s；(2)滑滑块块通通过过光光电电门门1、2之之间间的的动动能能增增加加量量为为_ J，重重力力势势能的减少量能的减少量为为_ J.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：(1)12.5(2)5.255.292高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理6某某同同学学利利用用如如图图10所所示示的的实实验验装装置置验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律弧弧形形轨轨道道末末端端水水平平，离离地地面面的的高高度度为为H.将将钢钢球球从从轨轨道道的的不不同同高高度度h处处静静止止释释放，放，钢钢球的落点距球的落点距轨轨道末端的水平距离道末端的水平距离为为x.图图10高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)若若轨轨道道完完全全光光滑滑，x2与与h的的理理论论关关系系应应满满足足x2_(用用H、h表示表示)(2)该该同学同学经实验测经实验测量得到一量得到一组组数据，如下表所示：数据，如下表所示：请请在坐在坐标纸标纸上作出上作出x2h关系关系图图h(101m)2.003.004.005.006.00 x2(101m2)2.623.895.206.537.78高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(3)对对比比实实验验结结果果与与理理论论计计算算得得到到的的x2h关关系系图图线线(图图中中已已画画出出)，自自同同一一高高度度静静止止释释放放的的钢钢球球，水水平平抛抛出出的的速速率率_(填填“小小于于”或或“大于大于”)理理论值论值图图11高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(4)从从x2h关关系系图图线线中中分分析析得得出出钢钢球球水水平平抛抛出出的的速速率率差差十十分分显显著著，你你认为认为造成上述偏差的可能原因是造成上述偏差的可能原因是_高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：(1)4Hh(2)见下图见下图(3)小于小于(4)摩擦，转动摩擦，转动(答任一即可答任一即可)图图12高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理