高考物理第六章 实验七 验证机械能守恒定律.pptxVIP

第六章机械能实验七验证机械能守恒定律

目录Contents01教材帮读透教材融会贯通02高考帮研透高考明确方向03练习帮练透好题精准分层

核心考点五年考情命题分析预测实验原理和数据处理2023：天津T9；2021：浙江6月T17；2020：上海T18高考中关于验证机械能守恒定律的实验考查较多，既有对实验原理的考查，又有对实验的数据处理、误差分析等的考查，近几年创新化趋势明显.无论何种实验方法，只要符合守恒条件，并确保安全性、准确性和可操作性皆可设计验证.实验误差分析2021：海南T15，浙江6月T17创新实验2022：广东T11，湖北T12，河北T11；2021：河北T12

1.实验目的验证机械能守恒定律.2.实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的[1]?和对应过程动能的

增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能

守恒定律.3.实验器材铁架台(带铁夹)，电火花计时器(或电磁打点计时器)，重物(带纸带夹)，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，交流电源.重力势能的减少量

4.实验步骤(1)安装器材：将[2]?固定在铁架台上，用导线将打点计时器与

电源相连.(2)打纸带：用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先[3]?

，再[4]?，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的

点，取下纸带，换上新的纸带，重打几条(3～5条).(3)选纸带：从打出的几条纸带中选出一条点迹清晰的纸带.(4)进行数据处理并验证.打点计时器接通电

源释放纸带

5.数据处理方案1利用起始点和第n点计算?方案2任取两点计算(1)任取两点A、B，测出hAB，算出mghAB.??

?

6.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线

上，以减小[5]?.(2)重物应选用质量大、体积小的.(3)应先接通电源，让打点计时器正常工作，后释放纸带让重物下落.?(5)此实验中不需要测量重物的质量.摩擦阻力

(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ΔEk＜ΔEp，这属于

系统误差.改进的办法是调整器材的安装并选用质量大、体积小的重物，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，属于偶然误差.减小误差的办法是测下落

距离时都从O点量起，一次将各点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值.(3)打点计时器产生的误差①由于交流电周期变化，引起打点时间间隔变化而产生误差.②计数点选择不好，振动片振动不均匀，纸带放置方法不正确引起摩擦，均可能造

成实验误差.7.误差分析

命题点1教材基础实验1.[实验原理与操作]某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”.实验

所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流

的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的

点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律.

(1)他进行了下面几个操作步骤：A.按照图甲所示的装置安装器材；B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C.用天平测出重锤的质量；D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能.其中没有必要进行的步骤是，操作不当的步骤是(均填步骤前的字母).?CB

(2)这位同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所

示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计时点.根据纸带上的测量数

据，可得出打B点时重锤的速度为m/s(结果保留3位有效数字).?1.84

??C

2.[数据处理与误差分析]如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装

置(g取9.80m/s2).

(1)选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个

点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50Hz的交变电流.用分度

值为1mm的刻度尺测得OA＝12.41cm，OB＝18.90c