高考物理大一輪復習 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、實驗目的 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、復寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、導線兩根．,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，應當是讓重物做__________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點對應的速度vB＝________m/s(保留兩位有效數(shù)字)，若再求得D點對應的速度為vD，測出重物下落的高度為hBD，則還應計算 ________________與_______大小是否相等(填字母表達式).,自由落體,不需要,0.19,ghBD,(3)但該同學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 墊導軌 來設計該實驗，以減小由于摩 擦 帶來的誤差．,某同學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．,