高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實驗六 驗證機械能守恒定律課件.ppt

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,第五章 機械能及其守恒定律,實驗六 驗證機械能守恒定律,一、實驗?zāi)康?驗證機械能守恒定律． 二、實驗原理 通過實驗，求出做自由落體運動物體的重力勢能的減少量和相應(yīng)過程動能的增加量，若二者相等，說明機械能守恒，從而驗證機械能守恒定律． 三、實驗器材 打點計時器、電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、導(dǎo)線兩根．,四、實驗步驟 1．安裝置：按實驗原理圖將檢查、調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路． 2．打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打 點計時器的地方．先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著 紙帶自由下落．更換紙帶重復(fù)做3次～5次實驗．,五、實驗結(jié)論 在誤差允許的范圍內(nèi)，自由落體運動過程機械能守恒.,二、誤差分析 1．測量誤差：減小測量誤差的方法，一是測下落距離時都從0點量起，一次將各打點對應(yīng)下落高度測量完，二是多測幾次取平均值．,三、注意事項 1．打點計時器要豎直：安裝打點計時器時要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，以減少摩擦阻力． 2．重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料．,考點一 對實驗原理和誤差分析的考查,考點二 對實驗數(shù)據(jù)處理的考查,考點一 對實驗原理和誤差分析的考查,(2015·河北邯鄲摸底)某同學(xué)安裝如圖甲的實驗裝置驗證機械能守恒定律．,(1)此實驗中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做__________運動，________ (填“需要”或“不需要”)測出重物的質(zhì)量． (2)打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，該同 學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對BD段進行研究．求得B點對應(yīng)的速度vB＝________m/s(保留兩位有效數(shù)字)，若再求得D點對應(yīng)的速度為vD，測出重物下落的高度為hBD，則還應(yīng)計算 ________________與_______大小是否相等(填字母表達(dá)式).,自由落體,不需要,0.19,ghBD,(3)但該同學(xué)在上述實驗過程中存在明顯的問題．安裝實驗裝置時存在的問題是____________________________________________________; 研究紙帶時存在的問題是__________________________________________________， 實驗誤差可能較大．,重物會落在桌面上(或“紙帶打點過短”等與此類似的答案),B、D兩點間時間間隔過短,用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、 m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由 靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一 系列的點，對紙帶上的點跡進行測量， 即可驗證機械能守恒定律．如圖乙給出 的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的 距 離如 圖 所 示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字),考點二 對實驗數(shù)據(jù)處理的考查,乙,2.4,0.58,0.60,9.7,1．物體的速度可以用光電計時器測量，消除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的誤差． 2．用頻閃照相進行驗證，消除紙帶受到的阻力． 3．利用氣 墊導(dǎo)軌 來設(shè)計該實驗，以減小由于摩 擦 帶來的誤差．,某同學(xué)利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如下，當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．,極短時間內(nèi)平均速度近似等于瞬時速度,4.22,4.02M,(2)請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整． (3)通過實驗得出的結(jié)論是： ____________________________________________________. (4)根據(jù)該實驗請你判斷下列ΔEk－Δh圖象中正確的是__________．,在誤差范圍內(nèi)重力勢能減少量等于動能的增加量,C,[點評] 該實驗的創(chuàng)新之處：其一，實驗器材的變更：重 錘 改用直尺，打點計時器改用光電計時器．其二，數(shù)據(jù)處理方法的改進，用計算機處理實驗數(shù)據(jù)，優(yōu)點是消除了因摩擦造成的誤差，提高了速度測量的精度，數(shù)據(jù)處理更加快捷．,