2022年高考物理一轮复习-第5章-机械能-实验6-验证机械能守恒定律课件.ppt
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1、实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验六验证机械能守恒定律实验六验证机械能守恒定律第一页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练第二页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练第三页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练第四页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练热点一实验原理及数据处理热点一实验原理及数据处理【例例1】(2016浙浙江江温温州州十十校校联联合合体体联联考考)某某同同学学安安装装如如图图1甲甲所所示示的的
2、实实验验装装置置,验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律。如如图图乙乙所所示示是是该该实实验验得得到到的的一一条条点点迹迹清清晰晰的的纸纸带带,现现要要取取A、B两两点点来来验验证证实实验验,已已知知电电火火花花计计时时器器每每隔隔0.02 s打一个点。打一个点。图图1第五页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练请请回答下列回答下列问题问题:(1)电电火花火花计时计时器的工作器的工作电压电压是是V。(2)根根据据纸纸带带可可以以判判断断,实实验验时时纸纸带带的的(填填“左左”或或“右右”)端和重物相端和重物相连连接。接。(3)若若x24.80 cm,则则
3、在在纸纸带带上上打打下下计计数数点点B时时的的速速度度vBm/s(计计算算结结果保留三位有效数字果保留三位有效数字)。(4)若若x1数数据据也也已已测测出出,则则要要验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律,实实验验还还需需测测出出的物理量的物理量为为。(5)经过测经过测量量计计算后,某同学画出了如算后,某同学画出了如图图2所示的所示的Eh图线图线,h为为重物重物距地面的高度,距地面的高度,则图则图2中表示中表示动动能随高度能随高度变变化的曲化的曲线为线为(填填“图图线线A”或或“图线图线B”)。第六页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练图图2解解析析(
4、2)从从纸纸带带上上可可以以发发现现从从左左到到右右,相相邻邻的的计计数数点点的的距距离离越越来来越越大大,说说明明速速度度越越来来越越大大,与与重重物物相相连连接接的的纸纸带带先先打打出出点点,速速度度较较小小,所所以以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接。实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接。第七页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(4)若若x1数数据据已已测测出出,则则可可求求出出在在纸纸带带上上打打下下计计数数点点A时时的的速速度度,进进而而可可求求出出A、B两两点点动动能能的的变变化化量量,要要验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律,则则还
5、还要要求求出出重力势能的变化量,所以还要测出重力势能的变化量,所以还要测出A、B之间的距离之间的距离hAB。(5)因因重重物物在在下下落落过过程程中中做做匀匀加加速速直直线线运运动动,所所以以高高度度越越来来越越小小,速速度度越越来来越越大大,动动能能越越来来越越大大,故故图图2中中表表示示动动能能随随高高度度变变化化的的曲线为图线曲线为图线B。答案答案(1)220(2)左左(3)1.20(4)A、B之之间间的距离或的距离或hAB(5)图图线线B第八页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练【变式训练】【变式训练】1.在进行在进行“验证机械能守恒定律验证
6、机械能守恒定律”的实验中:的实验中:图图3(1)两两实验实验小小组组同学分同学分别别采用了如采用了如图图3甲和乙所示的装置,采用两甲和乙所示的装置,采用两种不同的种不同的实验实验方案方案进进行行实验实验。第九页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练在在图图甲甲中中,下下落落物物体体应应选选择择密密度度(选选填填“大大”或或“小小”)的的重重物物;在在图图乙乙中中,两两个个重重物物的的质质量量关关系系是是m1m2(选选填填“”、“”、“”);采采用用图图乙乙的的方方案案进进行行实实验验,还还需需要要的的实实验验器器材材有有交交流流电电源源,刻刻度度尺和尺
7、和;比比较较两两种种实实验验方方案案,你你认认为为图图(选选填填“甲甲”或或“乙乙”)所所示示实验实验方案更合理,理由是方案更合理,理由是_。(2)有有一一同同学学采采用用了了图图甲甲所所示示的的方方案案,选选出出一一条条纸纸带带如如图图4所所示示,其其中中O点点为为起起始始点点,A、B、C为为三三个个计计数数点点,打打点点计计时时器器通通以以50 Hz交交流流电电,在在计计数数点点A和和B之之间间、B和和C之之间间还还各各有有一一个个点点,重重物物的的质质量量为为0.5 kg,g取取9.8 m/s2。根根据据以以上上数数据据,打打B点点时时重重物物的的重重力力势势能能比比开开始始下下落落时时
8、减减少少了了 J,这这时时它它的的动动能能是是 J,根根据据上上面面这这两两个个数数据据你你能能得得到到的的结结论论是是:。(结结果果保保留留三三位位有有效数字效数字)第十页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练图图4解解析析(1)在在甲甲图图中中为为了了减减小小空空气气阻阻力力的的影影响响,选选择择体体积积小小、密密度度大大的的重重物物;在在图图乙乙中中,m2在在m1的的拉拉力力作作用用下下向向上上运运动动,所所以以m1m2。两两重重物物质质量量不不等等,分分析析系系统统损损失失的的重重力力势势能能是是否否近近似似等等于于增增加加的的动动能能时时,两
9、两边边质质量量不不能能约约去去,故故需需要要天天平平测测量量两两重重物物的的质质量量。题题图图乙乙中中所所示示实实验验还还受受到到细细线线与与滑滑轮轮的的阻阻力力的的影影响响,机机械械能能损损失失较较大,故题图甲所示实验方案较为合理。大,故题图甲所示实验方案较为合理。第十一页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练答案答案(1)大大天平天平甲图乙中还受到细线与滑轮的阻力甲图乙中还受到细线与滑轮的阻力的影响的影响(2)0.8670.852在误差允许的范围内,重物下落时机在误差允许的范围内,重物下落时机械能守恒械能守恒第十二页,编辑于星期六:一点 四十七分。
10、实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练热点二实验的改进与创新热点二实验的改进与创新1.实验器材、装置的改进实验器材、装置的改进3.实验方案的改进实验方案的改进利用自由落体运利用自由落体运动动的的闪闪光照片光照片验证验证机械能守恒定律。机械能守恒定律。第十三页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练【例例2】利利用用气气垫垫导导轨轨验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律,实实验验装装置置示示意意图图如如图图5所示:所示:图图5(1)实验实验步步骤骤。将将气气垫垫导导轨轨放放在在水水平平桌桌面面上上,桌桌面面高高度度不不低低于于1 m,将将导导轨轨调
11、调至至水平。水平。用游用游标标卡尺卡尺测测量量挡挡光条的光条的宽宽度度l9.30 mm。第十四页,编辑于星期六:一点 四十七分。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练由由导轨标导轨标尺尺读读出两光出两光电门电门中心之中心之间间的距离的距离xcm。将将滑滑块块移移至至光光电电门门1左左侧侧某某处处,待待砝砝码码静静止止不不动动时时,释释放放滑滑块块,要要求求砝砝码码落地前落地前挡挡光条已通光条已通过过光光电门电门2。从从数数字字计计时时器器(图图中中未未画画出出)上上分分别别读读出出挡挡光光条条通通过过光光电电门门1和和光光电电门门2所用的所用的时间时间t1和和t2。用用天天平平称称出
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