高考物理总复习第五章机械能552实验六验证机械能守恒定律课件

砝(码1)，如测图量10相甲应，的将轻弹质簧弹长簧度下，端部固分定数于据铁如架下台表，。在由上数端据的5算0托得盘劲中度依系次数增k加＝
________N/m。(g取9.80 m/s2)
砝码 质量
(g)
50Βιβλιοθήκη 10 015 0使滑(2)块取自下由弹滑簧动，时将，其通一过端两固个定光于电气门垫的导速轨度左大侧小，__如__图_弹长(_乙c_m_簧度所_)_示。；682.调整67导3. 轨66，.6
离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2－h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，
则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确的。
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实验(shíyàn)热点突破
热点二 实验(shíyàn)拓展创新 【例2】 (2017·内蒙古巴市一中期末)如图5甲所示，一位同 学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验 (shíyàn)。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释 放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测 得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计7时.4器记录下小球通过光 电门的时间为t，当地的重力加速度d/t为g，则： (1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm。 (2)小球经过光电门B时的速度表达式为v＝________。
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高考模拟(mónǐ)演练
1.用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，已知打点计时器打点频率f
＝50 Hz。
(1)实验中得到的一条纸带如图乙所示，将第一个打点标记为O，选择点
迹清晰(qīngxī)且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、
C、E到O点的距离分别为d1＝9.51 cm、d2＝15.71 cm、0d.37＝723.47 cm。重
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g 根 据 图 象 求 得 的 重 力 加 速 度 ＝ 第二十一页，共22页。
＝dn＋1－dn－1，不能用 2T
vn＝
2gdn或 vn＝gt 来计算．
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实验(shíyàn)热点突破
热点一 教材原型实验 【例1】 [2017·天津理综，9(2)]如图所示，打点计时器 固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落， 利用此装置验证机械能守恒定律。 A B (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 ____。 A．重物选用质量和密度较大的金属(jīnshǔ)锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物 (流AB2．．)电某OOBCA源实C、、上验BADC，小和和E按组CGD正利的的长长用确度度上操述作装得置到将了打一点条计完时整器的接纸到带5，0 H由z转于的到解纸交析(jiě x 带C．较BD长、，CF图和E中G有的长部度分未画出，如图2所示。纸带上各点是 打D．点AC计、时BD器和打EG出的长的度计时点，其中 第六页，共22页。 O点为纸带上打出的第
实验(shíyàn)热点突破
【变式训练1】 [2016·北京理综，21(2)]
利用图3装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物 下落过程中任意两点间A的________。
A．动能变化量与势能(shìnéng)变化量
B．速度变化量与势能(shìnéng)变化量
C．速度变化量与高度变化量
给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计
数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。已知两
个(物1)体在m纸1带＝上10打0 g下、计m数2＝点350时0 g的，速则度(2gv.＝54＝09.8__m__/sm2)/s；
(2)在打点0～5过程中系统动能的增加量
ΔE1k.1＝6________J，系统重力势能的减少
(2)除带夹子的重物、纸带、铁A B架台(含铁夹)、电磁打点计 时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种
器材是________。
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平(含砝码)
(3)下页
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实验热点(rè diǎn)突破
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是__C______。
A．利用公式 v＝gt 计算重物速度
B．利用公式 v＝ 2gh计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距
②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④①③②
④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是____________(填入代表步骤的序
号)。
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实验热点(rè diǎn)突破
(2)图8中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得 到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给1.2的9 数据，可求出在该M纸带对应(duìyìng) 的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s。比较两 纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应(duìyìng) 的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
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实验基础(jīchǔ)梳理
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．重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料．
3．一先一后：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
实验(shíyàn)六 验证机械能守恒定律
01 实验基础梳理 02 热点一 教材原型实验 03 热点二 实验拓展创新 04 高考模拟演练
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实验基础(jīchǔ)梳理
实验(shíyàn)六 验证机 械能守恒定律
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实验基础(jīchǔ)梳理
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实验(shíyàn)基础梳理
______________成正比。
压缩量的平方
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高考(ɡāo kǎo)模拟演练
3．(2017·哈尔滨模拟)用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系
统机械能守恒。m2从高处由静止(jìngzhǐ)开始下落，m1上拖着的纸带打
出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙
(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧相的等压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧
后的速度v。释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_______________。
(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关滑系块如的图动丙能。由图可知，v与x成______
关 系 。 由 上 述 实 验 可 得 结 论 ： 对 同 一 根 弹 簧 ， 弹 性正势比能 与 弹 簧 的
点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 O 点到打 B 点
的过程中，重物的重力势能变化量 ΔEp＝－___m_g_h__B_，动能变化量 ΔEk＝_12_m__(h__C2_－_T_h_A_)。2
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实验(shíyàn)热点突破
(3)多次改变高度H，重复上述实验，作出1/ t2 随H的变化图象如图6所示，当图中已知量t0、
H0 和 重 力 加 速 度 g 及 小 球 的 直d2径 d 满 足＝表 达 式 _能_守__恒__。_______时，可判断小球2g下H落0t过程中机械
(4)实验中发现动能增加量ΔEk总是(zǒnɡ shì)稍 小于重力势能减少量ΔEp，增大下落高度后，
则增ΔEp大－ΔEk将________(选填“增大”“减小”
或“不变”)。
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实验(shíyàn)热点突破
【变式训练2】 (2016·全国卷Ⅱ，22)某物理小组对轻弹簧的
物 处 _(_2质_)理实_0量_，验_.7为_则结6_0J。果O.5C(往k计段g往，算重是当结物重地果的力重保重势力留力能加2位速的势有度减能效g少减＝数量少9字.8量)0
m/s2。现选取OC段的数据进行 为 ________J ， 动 能 增 加 量 为
略大于动能的增加量，关于这个误差，
下列说法B正D确的是________。
弹性势能进行探究，实验(shíyàn)装置如图7所示：轻弹簧放置
在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连
接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压
缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧
被压缩后的弹性势能。
(1)实验(shíyàn)中涉及到下列操作步骤：
①把纸带向左拉直
【误差 (wùchā)分 1.减小测量误差的办法:析一】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＝mv2/2 必定稍小于势能(shìnéng) 的减少量ΔEp＝mghn，改进办法是调整器材的安装，尽可 能地减小阻力
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量(cèliáng)取平均值的方法来减小该误差 D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
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高考(ɡāo kǎo)模拟演练
2．某同学(tóng xué)根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能
与压缩量的关系。
量1Δ.1E8p＝________J， (结果保留3位有效
数 字在误) 差由 允此许得的范出围的内，结 论 是
_____m_1_、__m__2_组__成___的__系__统___机__械__能______ ____守恒
_(3_)_若__某__同__学___作__出__－__h_图__象_9_.如_6__图__丙__所_；示，则