高考物理 第六章机械能 实验七　验证机械能守恒定律.pptxVIP

实验七验证机械能守恒定律;考情调研;;【实验原理】

（1）在误差允许的范围内，若带有纸带的重物自由下落的过程中动

能的（选填“减少量”或“增加量”）等于重力势

能的（选填“减少量”或“增加量”），说明重物

的机械能守恒。;（2）将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与电源相

连。纸带一端连接重物，另一端穿过打点计时器。手提纸带，

使重物靠近打点计时器并静止。（选

填“接通电源，松开纸带”或“松开纸带，接通电源”），让

重物自由落下，打点计时器就会在纸带上打出一系列的点。多

次重复上述实验步骤。;（3）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是（填

选项前字母）。;解析：选用质量和密度较大的金属锤、限位孔对正都

可以减小实验误差，所以A、B正确；动能与重力势能表达式

中都含有质量m，可以约去，故不需要测量出质量m的具体数

值，C错误。;（4）选取点迹较为清晰的一条纸带如图乙所示，在纸带上选取三个

连续打出的点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＝，动能变化量ΔEk＝?。;?;（5）若以A点为起始点，分别测出各计时点到A点的距离分别为hAB、

hAC……，假设重物下落过程机械能守恒。由对应的与A点的距

离h依次算出纸带速度平方的理论值，描绘出如图丙1所示的图

线，则该图线的斜率应为k＝（用题中给出的物理量表

示）。;（6）又由纸带上各计时点间的距离依次算出在打出点A、B、C……

时重物的实际速度。根据得出的实验数据描绘出如图丙2所示的

图线，发现实际速度与理论速度间的差值越来越大，出现这种

现象的原因可能是?。;1.数据处理;（2）验证守恒;?;方案三：图像法;2.注意事项;（2024·广东江门模拟）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能

守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有30

Hz、40Hz和220Hz，打出纸带的一部分如图乙所示。;该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件

进行推算。;解析：本实验是利用纸带进行验证机械能守恒定律，要让纸带受到的阻力很小，即保证纸带与其他物体摩擦很小；在物体整个下落的过程中机械能都是守恒的，可以任意取两个点进行验证，故选A、C。;（2）若从打出的纸带可判定重物做匀加速下落运动，利用打点周期

为T和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点

时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的

速度大小为；若已测得s1＝8.89cm，s2＝9.50cm，s3

＝10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的

平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为Hz。;?;;;?;（2）确定实验原理：对m1、m2组成的系统，在m1上升，m2下降的过

程中，系统只有重力做功，机械能守恒。;?;【典例2】利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律的实验装置

如图所示。;（1）已知滑块上遮光片通过光电门时间Δt，滑块通过光电门时的速

度为?；;（1）分析实验目的：验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒。;?;?;（2022·湖北高考12题）某同学设计了一个用拉力传感器验证机

械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另

一端连接小钢球，如下图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释

放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感

器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，

重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax－Tmin图

像是一条直线，如下图乙所示。;（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值

为?。;?;（2）由图乙得：直线的斜率为，小