全国版2024高考物理一轮复习专题六机械能及其守恒考点6实验：验证机械能守恒定律教案.docxVIP

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考点6试验:验证机械能守恒定律

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考向试验原理和试验方法

[2024北京高考,21(2),14分]利用图1装置做“验证机械能守恒定律”试验.

(1)为验证机械能是否守恒,须要比较重物下落过程中随意两点间的.?

A.动能变更量与势能变更量

B.速度变更量与势能变更量

C.速度变更量与高度变更量图1

(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必需运用的两种器材是.?

A.沟通电源B.刻度尺C.天平(含砝码)

(3)试验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带.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,重物的重力势能变更量ΔEp=,动能变更量ΔEk=.?

图2

(4)大多数学生的试验结果显示,重力势能的削减量大于动能的增加量,缘由是.?

A.利用公式v=gt计算重物速度B.利用公式v=2gh

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采纳多次试验取平均值的方法

(5)某同学想用下述方法探讨机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图象,并做如下推断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒.请你分析论证该同学的推断依据是否正确.

必备学问:机械能守恒定律、打点计时器的运用、试验器材的选定、打点纸带和数据的处理、试验误差的分析、图象的物理意义等.

关键实力:验证机械能守恒定律试验中数据的处理实力、试验误差的分析实力及试验问题的探讨实力等.

解题指导:重物下落过程中随意两点,如

果重力势能的削减量等于动能的增加量,那么机械能守恒;打点计时器工作须要接沟通电源、打点纸带的测量须要用刻度尺;由于空气阻力和摩擦力的影响,重力势能的削减量总是略大于动能的增加量,依据动能定理建立v2-h的函数关系,理解图象的物理意义,对问题进行分析推断.

考法1试验原理的理解

1[2024天津高考,9(2),6分]

图1

如图1所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止起先自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.

(1)对于该试验,下列操作中对减小试验误差有利的是.?

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撤手释放重物

(2)某试验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的沟通电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图2所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离干脆测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有.?

图2

A.OA、AD和EG的长度B.OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度

(1)验证机械能守恒定律时,为降低阻力的影响,重物的质量和密度要大,A正确;为减小纸带与打点计时器间的摩擦,两限位孔要在同一竖直平面内上下对正,B正确;验证机械能守恒定律的表达式为mgh=12mv2,重物的质量没必要测量,C错误;D中做法对减小试验误差无影响,D错误.

(2)利用纸带数据,依据mgh=12mv2即可验证机械能守恒定律.要从纸带上测出重物下落的高度并计算出对应的速度,选项A、D的条件中,下落高度与所能计算的速度不对应;选项B的条件符合要求,可以取重物下落OC段处理;选项C中,可以求出C、F点的瞬时速度,又知CF间的距离,可以利用12mv22-12mv

(1)AB(2)BC

1.[2024安徽合肥调研检测]以下是关于验证机械能守恒定律的试验,请完成相应问题:

(1)试验室供应了铁架台、夹子、导线、纸带、打点计时器、电源、重锤等器材.为完成此试验,除了所给的器材,下列器材中还必需选取的是.(填字母代号)?

(2)试验操作完成后,某同学测量纸带上计时点的距离如图,已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则B点对应的速度vB=m/s;(保留3位有效数字)?

若从B点到H点重锤