浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件 大綱人教版

《浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件 大綱人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件 大綱人教版（30頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律過程分析導(dǎo)引過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)六六驗(yàn)驗(yàn)證證機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒定定律律知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康睦米杂陕潴w運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證只有重力作用下的物體利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證只有重力作用下的物體機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持重力勢能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變?nèi)粑矬w某時(shí)刻瞬時(shí)速度為不變?nèi)粑矬w某時(shí)刻瞬時(shí)速度為v，下落高度為，下落高度為h，則重力勢能的

2、減少量為，則重力勢能的減少量為mgh，動(dòng)能的增加量，動(dòng)能的增加量為為 mv2，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律相等，若相等則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律圖圖561實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)(含鐵夾含鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、源、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、重物重物(帶紙帶夾帶紙帶夾)過程分析導(dǎo)引過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1安裝置：按圖安裝置：按圖562將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路圖圖5

3、622打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔用手提著紙帶使另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方先接通電源，重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶重復(fù)做更換紙帶重復(fù)做3次次5次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)三、誤差分析三、誤差分析1本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過程中要克服本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力)做功，故做功，故動(dòng)能的增加量動(dòng)能的增加量Ek稍小于重力勢能的

4、減少量稍小于重力勢能的減少量Ep，即即EkEp，這屬于系統(tǒng)誤差改進(jìn)的辦法是調(diào)，這屬于系統(tǒng)誤差改進(jìn)的辦法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減小阻力整器材的安裝，盡可能地減小阻力2本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來源于長度的測量，屬本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來源于長度的測量，屬偶然誤差減小誤差的辦法是測下落距離時(shí)都從偶然誤差減小誤差的辦法是測下落距離時(shí)都從O點(diǎn)量起，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測量完，點(diǎn)量起，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測量完，或者多次測量取平均值或者多次測量取平均值四、注意事項(xiàng)四、注意事項(xiàng)1應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，恒的條

5、件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，采取的措施有：采取的措施有：(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小，增大密度可以減小體積，阻力的影響相對(duì)減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小可使空氣阻力減小五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)物體下落過程中通過某一位置的速度可以用光電物體下落過程中通過某一位置的速度可以用光電計(jì)時(shí)器測出來，利用這種裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定計(jì)時(shí)器測出來，利用這種裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，能消

6、除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的系統(tǒng)律，能消除紙帶與限位孔的摩擦阻力帶來的系統(tǒng)誤差；也可以把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更換成電火花式誤差；也可以把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更換成電火花式計(jì)時(shí)器，以消除計(jì)時(shí)器的振針在打點(diǎn)時(shí)對(duì)紙帶產(chǎn)計(jì)時(shí)器，以消除計(jì)時(shí)器的振針在打點(diǎn)時(shí)對(duì)紙帶產(chǎn)生的阻力；還可以把整個(gè)裝置放在一個(gè)真空的環(huán)生的阻力；還可以把整個(gè)裝置放在一個(gè)真空的環(huán)境中，以消除由于空氣阻力作用而帶來的誤差境中，以消除由于空氣阻力作用而帶來的誤差實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析數(shù)據(jù)處理及誤差分析數(shù)據(jù)處理及誤差分析 (2011年杭州二中檢測年杭州二中檢測)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)

7、量m1.00 kg的重的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)如圖點(diǎn)如圖563所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)(速度恰好為零速度恰好為零)，每兩個(gè)，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，選連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，選連續(xù)的3個(gè)計(jì)個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測量的點(diǎn)，如圖所示，經(jīng)測量作為測量的點(diǎn)，如圖所示，經(jīng)測量知道知道A、B、C各點(diǎn)到各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為點(diǎn)的距離分別為50.50 cm、86.00 cm、130.50 cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)?/p>

8、的重力加速度打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度點(diǎn)時(shí)的速度vB_m/s；重物由；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢能點(diǎn)，重力勢能減少了減少了_J，動(dòng)能增加了，動(dòng)能增加了_J圖圖563根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實(shí)際下落的根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為加速度為_m/s2，物體在從，物體在從A到到B下落的過下落的過程中所受到的平均阻力為程中所受到的平均阻力為_N(計(jì)算結(jié)果都計(jì)算結(jié)果都要保留要保留3位有效數(shù)字位有效數(shù)字)，該阻力的來源主要有：，該阻力的來源主要有： (1)_；(2)_根據(jù)牛頓第二定律得：

9、根據(jù)牛頓第二定律得：mgFfma從從A到到B下落的過程中所受到的平均阻力為下落的過程中所受到的平均阻力為Ffmgma1.009.80 N1.009.00 N0.800 N分析紙帶受到的力有：重力、重物受到的空氣阻分析紙帶受到的力有：重力、重物受到的空氣阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦力等力的作用，所力、紙帶與限位孔之間的摩擦力等力的作用，所以阻力的來源是以上除重力之外的力以阻力的來源是以上除重力之外的力【答案答案】4.008.438.009.000.800重物重物受到的空氣阻力受到的空氣阻力紙帶與限位孔之間的摩擦力紙帶與限位孔之間的摩擦力 (2010年高考海南卷年高考海南卷)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能

10、利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖564甲所示：甲所示：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新例例2圖圖564(1)實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平，將導(dǎo)軌調(diào)至水平用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖乙，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出所示，由此讀出l_mm.由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s_cm.將滑塊移至光電門將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通動(dòng)時(shí)，釋

11、放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門過光電門2.從數(shù)字計(jì)時(shí)器從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖甲中未畫出圖甲中未畫出)上分別讀出擋光上分別讀出擋光條通過光電門條通過光電門1和光電門和光電門2所用的時(shí)間所用的時(shí)間t1和和t2.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量托盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：的表達(dá)式：滑塊通過光電門滑塊通過光電門1和光電門和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1_和和v2_.當(dāng)滑塊通過光電門當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門和光電門2時(shí)，系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)(包括滑包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為的總動(dòng)能分別為Ek1_和和Ek2_.在滑塊從光電門在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系的過程中，系統(tǒng)勢能的減少統(tǒng)勢能的減少Ep_(重力加速度為重力加速度為g)(3)如果如果Ep_，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律恒定律(3)系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)勢能減少量時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)勢能減少量時(shí)，即即EpEk2Ek1時(shí)，可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒時(shí)，可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律定律