浙江版2018届高三物理一轮复习第5章机械能实验8验证机械能守恒定律课件

5．实验结论 在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒．
1．误差分析 (1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从 0 点量起，一 次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值． (2)系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加 量 ΔEk＝12mv2n必定稍小于重力势能的减少量 ΔEp＝mghn，改进办法是调整安装的 器材，尽可能地减小阻力．
4．实验步骤 (1)安装器材：将打点计时器 固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压 电源相连． (2)打纸带 用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先 接通电源 ， 再 松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下 纸带，换上新的纸带重打几条(3～5 条)纸带．
(3)选纸带：分两种情况说明 ①若选第 1 点 O 到下落到某一点的过程，即用 mgh＝12mv2 来验证，应选点 迹清晰，且 1、2 两点间距离小于或接近 2mm 的纸带． ②用12mv2B－12mv2A＝mgΔh 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择 适当的点为基准点，这样纸带上打出的第 1、2 两点间的距离是否小于或接近 2 mm 就无关紧要了．
2．注意事项 (1)打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同 一竖直平面内，以减少摩擦阻力． (2)重物应选用质量大、体积小、密度大的材料． (3)应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落． (4)测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用 vn＝dn＋12－Tdn－1 ，不能 用 vn＝ 2gdn或 vn＝gt 来计算．
3．数据处理 方法一：利用起始点和第 n 点计算 代入 mghn 和12mv2n，如果在实验误差允许的范围内，mghn 和12mv2n相等，则验 证了机械能守恒定律．
方法二：任取两点计算 (1)任取两点 A、B，测出 hAB，算出 mghAB. (2)算出12mv2B－12mv2A的值． (3)在实验误差允许的范围内，若 mghAB＝12mv2B－12mv2A，则验证了机械能守 恒定律．
识
题
记
组
基
对
础
点
知
训
识
练
实验 8 验证机械能守恒定律
总
课
结
后
规
限
律
时
方
训
法
练
1．实验目的 验证机械能守恒定律． 2．实验原理 通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能 的增加量，若二者相等，说明 机械能守恒，从而验证机械能守恒定律． 3．实验器材 打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺 、铁架台(带铁夹)、导线 两根．
利用图 1 所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静 止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和下落高度 h.某班同学利用实验得到的 纸带，设计了以下四种测量方案：
A．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v＝gt 计算出 瞬时速度 v
B．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并Biblioteka Baidu过 v＝ 2gh计算出瞬时速度 v
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两 点间的平均速度，测算出瞬时速度 v，并通过 h＝2vg2计算出高度 h
D．用刻度尺测出物体下落的高度 h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点 的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
方法三：图象法 从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h，并计算各点 速度的平方 v2，然后以12v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据作出12v2-h 图线．若 在实验误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械 能守恒定律．
1．[实验原理与实验操作] 图1
D [在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做 g，只能 把它当做未知的定值，所以正确方案只有 D 项．]