[原创]《南方新高考》物理实验六验证机械能守恒定律[配套]课件.pptVIP

实验六 验证机械能守恒定律 落高度为h，恒有mgh＝—mv2. 实验准备 实验原理 在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动 能互相转化，但总的机械能守恒，若物体某时刻速度为 v，下 1 2 故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落 高度 h 和该时刻的瞬时速度 v，即可验证机械能是否守恒． 图 S6-1 实验器材 铁架台(带铁夹)，打点计时器，重锤(带纸带夹子)，纸带几 条，复写纸片，导线，刻度尺，学生电源． 实验过程 实验步骤 (1)按图 S6-2 把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点 计时器与学生电源连接好． 图 S6-2 (2)把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计 时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近． (3)先接通电源，后释放重锤并带着纸带自由下落． (4)重复几次，得到 3～5 条打好点的纸带． (5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条，在起点标上 O， 以后各点依次标上 1、2、3、4……用刻度尺测出对应下落高度 h1、h2、h3、h4…… 实验结论 做自由落体运动的物体机械能守恒或仅在重力作用下物体 机械能守恒． 【自我检测】 1．实验时，发现重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的 动能，造成这种现象的主要原因是( ) A．选用的重锤质量过大 B．选用的重锤质量过小 C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力影响过 大 D．实验操作不细致，实验数据测量不准确 答案：C 2．(双选)利用打点计时器所得的纸带如图 S6-3 所示，A、 B、C……是计数点，相邻计数点对应的时间间隔是 T，对应的 距离依次是 s1、s2、s3……，下列计算打下 D 点时的瞬时速度表 达式，正确的有( ) 图 S6-3 解析：在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这 段时间内的平均速度，D 点既是CE 的中间时刻，也是BF 的中 间时刻，故 A、D 选项正确． 答案：AD 》》》考点1 实验原理和操作 ⊙重点归纳 1．实验中打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖 直线上，以减小摩擦阻力． 2．实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后再 释放纸带，让重锤下落． 3．打点计时器必须接低压交流电源． 4．重锤的选择应是质量较大，从而使重力远大于下落过程 中所受的阻力，实现减小实验误差的目的． 7．实验中，只要验证gh是否等于—即可，不用测量重锤 5．选用纸带时尽量挑选第 1、2 点间距离接近 2 mm 的纸 带． 6．测量下落高度时，都必须从起始点算起．只进行一次零 刻度对齐，读出各点高度，减小测量的相对误差，选取的各个 计数点要离起始点较远，但纸带也不宜过长，有效长度可在 60～ 80 cm 内． v2 2 的质量． ⊙典例剖析 例1：关于“验证机械能守恒定律”的实验，下面列出 一些实验步骤： A．用天平称出重物和夹子的质量 B．将重物系在夹子上 C．将纸带穿过打点计时器，上端用手提着，下端夹在系 有重物的夹子上，再把纸带向上拉，让夹子静止在靠近打点计 时器处 D．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电 压调至 6 V(电源暂不接通) E．把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上，使两 个限位孔在同一竖直线上 F．在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据 G．用秒表测出重物下落的时间 H．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带 I．切断电源 J．更换纸带，重新进行两次实验 K．在三条纸带中选出较好的一条 L．进行计算，得出结论，完成实验报告 M．拆下导线，整理器材 对于以上的实验步骤，不必要的有______________；则正 确步骤的合理顺序是____________________．(填写代表字母) 思维点拨：熟悉实验的操作步骤及每一步操作的作用． 可知，质量 m 可以约去，故可不用测量质量；打点计时器本来 就是计时仪器，故不用秒表计时． 答案：AG EDBCHIJMKFL 备考策略：高考中也经常出现对该实验的基本原理和步骤 的考查，熟悉本实验的原理和操作步骤是解题的关键．这里要 注意的是，实验中不能将物体下落的加速度当做本地加速度． 【触类旁通】 1．(广东省执信中学2014 届检测)某同学利用图 S6-4 甲中 器材验证机械能守恒实验．如图乙是该实验得到的一条点迹清 晰的纸带，现要取 A、B 两点来验证实验，已知电磁打点计时 器每隔 0.02 s 打一个点． 甲 乙 图 S6-4 请