【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 大綱

實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律編輯ppt實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)要點(diǎn)歸納過(guò)程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練編輯ppt知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦米杂陕潴w運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證只有重力作用下的物體機(jī)械能守恒．編輯ppt實(shí)驗(yàn)原理編輯ppt圖5－5－1編輯ppt實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(含鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、重物(帶紙帶夾)．編輯ppt過(guò)程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．安裝置：按圖5－5－2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3次～5次實(shí)驗(yàn)．圖5－5－2編輯ppt編輯ppt二、數(shù)據(jù)處理1．求瞬時(shí)速度編輯ppt編輯ppt三、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)器阻力)做功，故動(dòng)能的增加量ΔEk稍小于重力勢(shì)能的減少量ΔEp，即ΔEk<ΔEp，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O點(diǎn)量起，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完，或者多次測(cè)量取平均值．編輯ppt四、注意事項(xiàng)1．應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，采取的措施有：(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直，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，可使空氣阻力減?。?．實(shí)驗(yàn)中，提紙帶的手要保持不動(dòng)，且保證紙帶豎直．接通電源后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶．編輯ppt編輯ppt編輯ppt五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)物體下落過(guò)程中通過(guò)某一位置的速度可以用光電計(jì)時(shí)器測(cè)出來(lái)，利用這種裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，能消除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來(lái)的系統(tǒng)誤差；也可以把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更換成電火花式計(jì)時(shí)器，以消除計(jì)時(shí)器的振針在打點(diǎn)時(shí)對(duì)紙帶產(chǎn)生的阻力；還可以把整個(gè)裝置放在一個(gè)真空的環(huán)境中，以消除由于空氣阻力作用而帶來(lái)的誤差．編輯ppt實(shí)驗(yàn)典例精析例1數(shù)據(jù)處理及誤差分析題型一(2011年如皋統(tǒng)考)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，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖5－5－3所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)(速度恰好為零)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，如圖所示，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.編輯ppt圖5－5－3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝________m/s；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了________J，動(dòng)能增加了________J．根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為_(kāi)_______m/s2，物體在從A到B下落的過(guò)程中所受到的平均阻力為_(kāi)_______N(計(jì)算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字)，該阻力的來(lái)源主要有：(1)_______________________________________；(2)_______________________________________．編輯ppt【解析】由于每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，同時(shí)可求得：編輯ppt＝4.00m/s即vB＝4.00m/s由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)下落的距離為：sOB＝86.00cm＝0.86m重力勢(shì)能減少了EpB＝mgh＝1.00×9.80×0.86J＝8.43J編輯ppt根據(jù)牛頓第二定律得：mg－Ff＝ma從A到B下落的過(guò)程中所受到的平均阻力為Ff＝mg－ma＝1.00×9.80N－1.00×9.00N＝0.800N分析紙帶受到的力有：重力、重物受到的空氣阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦力等力的作用，所以阻力的來(lái)源是以上除重力之外的力．【答案】

4.00

8.43

8.00

9.00

0.800重物受到的空氣阻力紙帶與限位孔之間的摩擦力編輯ppt(2010年高考海南卷)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖5－5－4甲所示：例2實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新題型二編輯ppt圖5－5－4編輯ppt(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出l＝________mm.③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心之間的距離s＝________cm.④將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2.編輯ppt⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖甲中未畫(huà)出)上分別讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2所用的時(shí)間Δt1和Δt2.⑥用天平稱(chēng)出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫(xiě)出下列所求物理量的表達(dá)式：①滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1＝________和v2＝________.編輯ppt②當(dāng)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1＝________和Ek2＝________.③在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEp＝________(重力加速度為g)．(3)如果ΔEp≈________，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．編輯ppt【解析】