第五章 实验六 验证机械能守恒定律（课件）-2023【优化探究】老教材高考物理一轮总复习（老高考 人教版）

第五章　机械能及其守恒定律 实验六　验证机械能守恒定律 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 一、实验目的 1．掌握验证机械能守恒定律的方法。 2．会用计算法或图象法处理实验数据。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 二、实验原理与要求 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 [基本实验要求] 1．实验原理 通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。 2．实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 3．实验步骤 (1)安装器材：将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与交流电源相连。 (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，先接通电源，再松开纸带，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，换上新的纸带重复上述步骤多打几条(3～5条)纸带。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 4．实验结论 在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 [规律方法总结] 1．误差分析 (1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从O点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 实验原理与操作 [典例1]　(2022·河南四校联考)验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。现有器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 (1)为完成实验，还需要的器材有________。 A．米尺　 B．0～6 V直流电源 C．秒表 D．0～6 V交流电源 [解析]　通过打点计时器计算时间，不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要米尺测量纸带上两点间的距离，故A、D正确，B、C错误。 AD 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 (2)某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为________m/s。(结果保留三位有效数字) 1.75 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 重物的初速度为零 2 mm 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 (4)该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图象如图丙所示，则图线斜率的物理意义是________________________。 当地重力加速度的2倍 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 实验操作3点注意 (1)重物要靠近打点计时器释放。 (2)纸带要保持竖直。 (3)先接通电源再放开纸带。 •易错警示• 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 数据处理与分析 [典例2]　用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。 一轮 · 物理 1 实验知识·自主梳理 实验要点·互动探究 跟踪检测·巩固提升 (1)选出一条纸带如图乙所示，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50 Hz的交流电源。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg，g＝9.80 m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的速度vB＝________m/s，重锤的动能比开始下落时增加了________J。(结果均保留三位有效数字) 1