《高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 實(shí)驗(yàn)6 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 實(shí)驗(yàn)6 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件(47頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律三、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、夾子、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶及復(fù)寫(xiě)紙片、毫米刻度尺、重物(可用鉤碼代替)、導(dǎo)線四、實(shí)驗(yàn)步驟1安裝置:按圖將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手提著紙帶,使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方先接通電源,后松開(kāi)紙帶,讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶,重復(fù)做35次實(shí)驗(yàn)五、注意事項(xiàng)1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺(tái)上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向,以減小摩擦阻力2應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物,增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小,增大密度可以減小體積,使空氣阻力
2、減小3實(shí)驗(yàn)中,需保持提紙帶的手不動(dòng),且保證紙帶豎直,待接通電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后,再松開(kāi)紙帶4測(cè)下落高度時(shí),要從第1個(gè)打點(diǎn)測(cè)起,并且各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度要一次測(cè)量完六、誤差分析1本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過(guò)程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力)做功,故動(dòng)能的增加量Ek稍小于重力勢(shì)能的減少量Ep,即EkEp,這屬于系統(tǒng)誤差改進(jìn)的辦法是調(diào)整器材的安裝,盡可能地減小阻力2本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量,屬偶然誤差減小誤差的辦法是測(cè)下落距離時(shí)都從0點(diǎn)量起,將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度一次測(cè)量完;或者通過(guò)多次測(cè)量取平均值來(lái)減小誤差七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)1物體的速度可以用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量,以減小由于測(cè)量和計(jì)
3、算帶來(lái)的誤差2整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以放在真空的環(huán)境中操作,如用牛頓管和頻閃照相進(jìn)行驗(yàn)證,以消除由于空氣阻力作用而帶來(lái)的誤差3可以利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn),以減小由于摩擦帶來(lái)的誤差要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)器材、誤差分析【例1】(2010全國(guó)新課標(biāo)理綜)如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平回答下列問(wèn)題: (1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材,還需要的器材有_(填選項(xiàng)前的字母) A米尺B秒表 C012 V的直流電源 D012 V的交流電源 (2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有_ _.(寫(xiě)出兩個(gè)原因)解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源,測(cè)量高度h和紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)
4、之間的距離需要米尺所以選A、D.(2)此實(shí)驗(yàn)主要誤差來(lái)源有兩方面:摩擦阻力;測(cè)量誤差【答案】(1)AD(2)紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦;用米尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的位置時(shí)讀數(shù)有誤差要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【例2】(2011海南物理)現(xiàn)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌; 導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén),可以測(cè)試遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,x表示A、B兩點(diǎn)的距離,將遮
5、光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看做滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度用g表示重力加速度完成下列填空和作圖12345x(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(s)8.227.176.445.855.431/t2(104s2)1.481.952.412.923.39(2)第1和第5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及所作直線見(jiàn)下圖直線的斜率約為k2.36104 m1s2. 1下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法中,正確的是() A重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差 B重錘質(zhì)量選用得大些,有利于減小誤差 C重錘質(zhì)量選用得較小些,有利于減小誤差 D先釋放紙帶后接通電源會(huì)造成較大誤差2在利用重錘自由下落來(lái)驗(yàn)證機(jī)械
6、能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的主要原因是()A重錘下落的高度大于測(cè)量值B重錘下落的高度小于測(cè)量值C重錘實(shí)際末速度v大于gt(g為重力加速度,t為下落時(shí)間)D重錘實(shí)際末速度v小于gt解析D重錘下落的實(shí)際高度與測(cè)量值之間肯定存在誤差,但到底是大于還是小于測(cè)量值不一定,所以A、B錯(cuò);由于紙帶與限位孔之間的摩擦及空氣阻力的存在,重錘下落過(guò)程中加速度小于g,實(shí)際末速度要小于gt,故D對(duì),C錯(cuò) 3關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的是() A實(shí)驗(yàn)中摩擦是不可避免的,因此紙帶越短越好,因?yàn)榧垘г蕉?,克服摩擦力做的功就越小,誤差就越小 B稱出重物的質(zhì)量,是不可缺少的步驟 C紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距
7、若不接近2 mm,無(wú)論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)誤差一定較大 D處理打完點(diǎn)的紙帶時(shí),可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡,而不必采用“計(jì)數(shù)點(diǎn)”的方法4(2010安徽理綜)利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案:d用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v.以上方案中只有一種正確,正確的是_(填入相應(yīng)的字母)解析d在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中不能將物體下落的加速度看做g,只能把它當(dāng)做未知的定值,所以正確
8、方案只有d項(xiàng)5(2011廣州模擬)在研究彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,彈簧長(zhǎng)度的改變量可以利用刻度尺直接測(cè)量得到,而彈性勢(shì)能的大小只能通過(guò)物理原理來(lái)間接測(cè)量現(xiàn)有兩組同學(xué)分別按圖甲(讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面)和圖乙(讓滑塊向左壓縮彈簧一段距離后由靜上釋放,使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器可以測(cè)出滑塊脫離彈簧后的速度)兩組不同的測(cè)量方案進(jìn)行測(cè)量 請(qǐng)寫(xiě)出圖甲方案中彈性勢(shì)能與小球質(zhì)量及圖中各量之間的關(guān)系Ep_;圖乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度外還要直接測(cè)量的量為_(kāi);兩種方案的共同點(diǎn)都是將彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)_能的測(cè)量
9、 6在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m1.00 kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示,O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.80 m/s2,那么: (1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到_點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 (2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn),重物重力勢(shì)能的減少量Ep_J,動(dòng)能增加量Ek_J(結(jié)果取3位有效數(shù)字)【答案】(1)B(2)1.881.86(3)A 7利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律圖中AB是固定的光滑斜面,斜面的傾角為3
10、0,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén),當(dāng)光電門(mén)中有物體通過(guò)時(shí)與它們連接的光電計(jì)時(shí)器(都沒(méi)有畫(huà)出)能夠顯示擋光時(shí)間讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00102 s、2.00102 s已知滑塊質(zhì)量為2.00 kg,滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00 cm,光電門(mén)1和2之間的距離為0.54 m,g9.80 m/s2,取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度 (1)滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1_m/s,通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2_m/s. (2)滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為_(kāi)J,重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)J.【答案】(1)12.5(2)5.255.292