高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律实验8验证机械能守恒定律一等奖公开课ppt课件.ppt

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1、实验实验8 8验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律(必考必考)考考纲纲解解读读(1)会会根根据据纸纸带带测测定定下下落落的的距距离离，掌掌握握测测量量瞬瞬时时速速度度的的方方法法。(2)能能根根据据实实验验数数据据得得出出实实验验结结论论。(3)能能对对实实验误验误差的差的产产生原因作定性分析。生原因作定性分析。误差分析误差分析考点一实验原理与实验操作考点一实验原理与实验操作1.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 v和和下下落落高高度度h。某某班

2、同学利用班同学利用实验实验得到的得到的纸带纸带，设计设计了以下四种了以下四种测测量方案：量方案：2.用用如如图图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，输输出出电电压压为为6 V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下下落落，重重锤锤上上拖拖着着的的纸纸带带打打出出一一系系列列的的点点，对对图图中中纸带纸带上的点痕上的点痕进进行行测测量，即可量，即可验证验证机械能守恒定律。机械能守恒定律。(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

3、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源的“直流直流输输出出”上上C.用天平用天平测测出重出重锤锤的的质质量量D.先接通先接通电电源，后源，后释释放放纸带纸带，打出一条，打出一条纸带纸带E.测测量量纸带纸带上某些点上某些点间间的距离的距离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于增加的增加的动动能能其其中中没没有有必必要要进进行行的的步步骤骤是是_，操操作作不不当当的的步步骤骤是是_。(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的的数数值值。根根据据打

4、打出出的的纸纸带带，选选取取纸纸带带上上的的连连续续的的五五个个点点A、B、C、D、E，测测出出各各点点之之间间的的距距离离如如图图所所示示，使使用用电电源源的的频频率率为为f，则则计计算算重重锤锤下下落落的加速度的表达式的加速度的表达式a_。(用用x1、x2、x3、x4及及f表示表示)。考点二数据处理及误差分析考点二数据处理及误差分析1.在在进进行行“验证验证机械能守恒定律机械能守恒定律”的的实验实验中：中：(1)两两实实验验小小组组同同学学分分别别采采用用了了如如图图甲甲和和乙乙所所示示的的装装置置，采采用用两种不同的两种不同的实验实验方案方案进进行行实验实验。在在图图甲甲中中，下下落落物

5、物体体应应选选择择密密度度_(选选填填“大大”或或“小小”)的的 重重 物物；在在 图图 乙乙 中中，两两 个个 重重 物物 的的 质质 量量 关关 系系 是是m1_m2(选选填填“”、“”、“”)；采采用用图图乙乙的的方方案案进进行行实实验验，还还需需要要的的实实验验器器材材有有交交流流电电源源，刻刻度尺和度尺和_；比比较较两两种种实实验验方方案案，你你认认为为图图_(选选填填“甲甲”或或“乙乙”)所示所示实验实验方案更合理，理由是方案更合理，理由是_。(2)有有一一同同学学采采用用了了图图甲甲所所示示的的方方案案，选选出出一一条条纸纸带带如如下下图图所所示示，其其中中O点点为为起起始始点点

6、，A、B、C为为三三个个计计数数点点，打打点点计计时时器器通通以以50 Hz交交流流电电，在在计计数数点点A和和B之之间间、B和和C之之间间还还各各有有一一个个点点，重重物物的的质质量量为为0.5 kg，g取取9.8 m/s2。根根据据以以上上数数据据，打打B点点时时重重物物的的重重力力势势能能比比开开始始下下落落时时减减少少了了_ J，这这时时它它的的动动能能是是_ J，根根据据上上面面这这两两个个数数据据你你能能得得到到的的结结论论是是：_。(结结果果保保留三位有效数字留三位有效数字)解解析析(1)为为了了减减小小空空气气阻阻力力的的影影响响，选选择择体体积积小小、密密度度大大的的重重物物

7、；在在题题图图乙乙中中，m2在在m1的的拉拉力力作作用用下下向向上上运运动动，所所以以m1m2。两两重重物物质质量量不不等等，分分析析系系统统损损失失的的重重力力势势能能是是否否近近似似等等于于增增加加的的动动能能时时，两两边边质质量量不不能能约约去去，故故需需要要天天平平测测量量两两重重物物的的质质量量。题题图图乙乙中中所所示示实实验验还还受受到到细细线线与与滑滑轮轮的的阻阻力力的的影影响响，机机械械能能损损失较大，故题图甲所示实验方案较为合理。失较大，故题图甲所示实验方案较为合理。答答案案(1)大大天天平平甲甲图图乙乙中中还还受受到到细细线线与与滑滑轮轮的的阻阻力力的的影影响响(2)0.8

8、670.852在在误误差差允允许许的的范范围围内内，重重物物下落下落时时机械能守恒机械能守恒 2.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，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、重重锤锤、天天平平、毫毫米米刻刻度度尺尺、50 Hz交流交流电电源。回答下列源。回答下列问题问题：(1)关于重关于重锤锤的的选选用，以下用，以下说说法正确的是法正确的是()A.选选用重用重锤时锤时，重的比，重的比轻轻的好的好B.选选用重用重锤时锤时，密度大的比密度小的好，密度大的比密度小的好C.选选用重用重锤锤后要称后要称质质量量D.重重锤锤

9、所所受受重重力力要要远远大大于于它它所所受受的的空空气气阻阻力力和和打打点点计计时时器器对对纸纸带带的阻力的阻力(2)如如图图所所示示，释释放放纸纸带带前前的的瞬瞬间间，重重锤锤和和手手的的位位置置合合理理的的是是_(填填“甲甲”、“乙乙”、“丙丙”或或“丁丁”)。作作这这样样选选择择的的原因是原因是_。解解析析(1)选选重重锤锤应应选选用用质质量量和和密密度度较较大大的的，增增大大重重力力可可使使阻阻力力的的影影响响相相对对减减小小，增增大大密密度度可可以以减减小小体体积积，可可使使空空气气阻阻力力减减小小。故故选项选项A、B、D正确。正确。(2)实实验验中中要要让让重重物物靠靠近近打打点点

10、计计时时器器，可可以以在在纸纸带带上上记记录录足足够够多多的的点点；实实验验中中手手提提着着纸纸带带上上端端并并保保持持纸纸带带竖竖直直，可可以以减减少少纸纸带带与与限限位孔间的摩擦阻力，故丙正确。原因如上所述。位孔间的摩擦阻力，故丙正确。原因如上所述。(3)重重物物带带动动纸纸带带下下落落过过程程中中，除除了了重重力力还还受受到到较较大大的的阻阻力力，从从能能量量转转化化的的角角度度看看，由由于于阻阻力力做做功功，重重力力势势能能减减少少的的量量除除了了转转化化给给了了动动能能还还有有一一部部分分转转化化给给摩摩擦擦产产生生的的内内能能，所所以以重重力力势势能能的的减减小量会大于动能的增加量。故选小量会大于动能的增加量。故选A。答答案案(1)ABD(2)丙丙实实验验中中要要让让重重物物靠靠近近打打点点计计时时器器，可可以以在在纸纸带带上上记记录录足足够够多多的的点点(实实验验中中手手提提着着纸纸带带上上端端并并保保持持纸带竖纸带竖直，可以减少直，可以减少纸带纸带与限位孔与限位孔间间的摩擦阻力的摩擦阻力)(3)A