与名师对话·高三课标版物理5-6验证机械能守恒定律课件.pptVIP

(对应学生用书P107) 1．(2012·泰州检测)下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是 (　　) A．重物质量的称量不准会造成较大误差 B．重物质量选用得大些，有利于减小误差 C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D．纸带下落和打点不同步会造成较大误差 2.(2012·重庆渝中)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s闪光一次，右图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)： (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝___m/s. (2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk________J. (3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(填“”“”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________． 3．(2012·浙江温州)某实验小组利用如下图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒． (1)如右图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝1.35×10－2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M和______________________(文字说明并用相应的字母表示)． (2)在这个过程中系统减少的重力势能为________，系统增加的动能为________，只要两者在误差允许范围内相等，即可验证机械能守恒(用测量的物理量字母表示)． 4．(2012·江门市测试)“验证机械能守恒定律”．某同学按照正确的操作选的纸带如下图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位：cm)． [答案] (1)h3(OC或15.7均可)　15.70 (2)纸带通过打点计时器时的摩擦力　大于 (3)过原点的倾斜直线　重力加速度 5．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用下图所示的甲或乙方案来进行． (1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由是________． (2)图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的. 简要写出判断依据________． (3)如下图丁是采用甲方案得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是 (　　) [解析]　(1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好，所以甲方案好．(2)处理纸带数据时，为减小误差一般采用逐差法，得a＝4.8 m/s2(4.7 m/s2～4.9 m/s2均可). 该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．(3)匀变速运动中某一段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度. 因为所取计时起点O的速度不一定为零，所以A、D错，B、C项对． [答案] (1)甲　见解析 (2)4.8 m/s2　乙　见解析　(3)B、C 课堂互动探究 课前自主回顾 高考总复习 · 课标版 物理 与名师对话 重力 机械能 mgh 误差 打点计时器 刻度尺 思考　在计算n点的速度时，能否可以利用vn＝gnT计算求得？ [提示] 若利用公式vn＝gnT计算第n点的瞬时速度，说明物体下落的加速度为g，在此前提下机械能一定守恒，不需实验验证．所以本实验需要的物体在某一时刻的实际速度，应由纸带上的数据求解，而不是利用公式vn＝gnT计算求得． 四、实验步骤 1．测质量：用天平测出重物的质量m(也可不测)． 2．安装置：按右图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路． 先接通电源 略小于或接近 五、实验改进 1．物体的速度可以用光电计时器测量，以减小由于测量和计算带来的误差． 2．整个实验装置可以放在真空的环境中操作，如用牛顿管和频闪照相进行验证，以消除由于空气阻力作用而带来的误差． 3．可以利用气垫导轨来设计该实验，以减小由于摩擦带来的误差． 六、误差分析 1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ΔEk稍小于重力势能的减少量ΔEp，即ΔEkΔEp，这属于系统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻