第6章　实验7　验证机械能守恒定律-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第六章 机械能守恒定律 实验七　验证机械能守恒定律 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 夯实双基 基 础 梳 理 1. 实验原理(如图所示) 通过实验，求出做自由落体运动物体的____________________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． 重力势能的减少量 夯实双基 2. 实验器材 打点计时器、交变电源、纸带、复写纸、重物、__________、铁架台(带铁夹)、导线． 3. 实验过程 (1) 安装器材：将______________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____________，再____________，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)纸带． (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． 刻度尺 打点计时器 接通电源 松开纸带 夯实双基 4. 数据处理 (1) 求瞬时速度 2 mm 夯实双基 方案二：任取两点计算 ①任取两点A、B，测出hAB，算出mghAB. g 夯实双基 5. 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____________. (2) 重物应选用质量大、体积小、密度大的． (3) 应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落． 摩擦阻力 夯实双基 6. 误差分析 (1) 系统误差：本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故重物动能的增加量ΔEk稍小于其重力势能的减少量ΔEp，即ΔEk＜ΔEp，这属于系统误差，改进的方法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力． (2) 偶然误差：本实验的另一个误差来源于长度的测量，属于偶然误差．减小误差的方法是测下落距离时都______________，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值. 从O点测量 夯实双基 素养发展 9 1 教材原型实验 　在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m为1.0 kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02 s，距离单位为cm. (1) 纸带的______(填“左”或“右”)端与重物相连． 1 【解析】与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是左端． 左 素养发展 (2) 打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝____________ m/s.(结果保留两位有效数字) (3) 从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量ΔEk＝____________J，势能减少量 ΔEp＝____________J.(取g＝9.8 m/s2，计算结果均保留两位有效数字) 【解析】从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量 0.98 0.48 0.49 素养发展 (4) 通过计算，数值上ΔEk________ΔEp(填“大于”“等于”或“小于”)，这是因为______________________________. (5) 实验的结论为____________________________________________________________________. 【解析】通过计算，数值上ΔEk<ΔEp，实验中有空气阻力和摩擦阻力． 【解析】在误差允许的范围内，重力势能的减少量与动能的增加量相等，知物体在下落过程中机械能守恒． 小于 实验中有空气阻力和摩擦阻力 在实验误差范围内，重力势能的减少量与动能的增加量相等， 机械能守恒 素养发展 2 1. 实验器材的创新 (2) 利用气垫导轨代替长木板，减小阻力对实验结果的影响． 2. 实验数据处理的创新 将滑块、遮光条、托盘和砝码看成一个系统来验证系统机械能守恒． 创新拓展实验 素养发展 (2) 整个实验装置可以放在真空的环境中操作，如用牛顿管和频闪照相进行验证，以消除由于空气阻力作用而带来的误差． 素养发展 　(2023·如皋期初调研)小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示． 2 素养发展 (1) 现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③钢球，实验中应选用_____. (2) 固定好拉力传感器后，下列实验操作步骤，正确顺序是______________. ①改变小球的初始释放位置，重复上述过程． ②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin. ③将一根轻绳穿过小圆环，一端连接传感器，另一端连接小球．