[优化探究]2014年新课标高考总复习人教物理--必修2课件2-5-5[二].pptVIP

一、实验目的 利用自由落体运动验证只有重力作用下的物体机械能守恒． 二、实验原理; 三、实验器材 铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)．;四、实验步骤 1．安装置：按下图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路．;2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3次～5次实验． 3．选纸带：分两种情况说明;五、数据处理; 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，尽可能地减小阻力． 2．本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减小误差的办法是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值来减小误差．;七、注意事项 1．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，再松开纸带让重物下落． 4．纸带长度应选用60 cm左右为宜，应选用点迹清晰的纸带进行测量．;类型一　实验原理和操作 【例1】　利用如图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. 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＝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);【答案】　d;类型二　数据处理及误差分析 【例2】　在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记为O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.;(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字)． (2)根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a＝__________m/s2，a__________g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.;【解析】　(1)由题意知重物由O点运动至C点，下落的高度为hC＝77.76 cm＝0.777 6 m，m＝1.00 kg，g＝9.80 m/s2， 所以重力势能的减少量为 ΔEp＝mghC＝1.00×9.80×0.777 6 J ≈7.62 J. 重物经过C点的瞬时速度vC可由下式求出;【答案】　(1)7.62　7.57 (2)9.75　小于　重锤受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力;类型三　实验创新设计 【例3】　(2011年高考海南卷)现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，x表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：;(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的x与t值．结果如下表所示：;本小节结束 请按ESC键返回