第5章 实验7 验证机械能守恒定律(课件)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

第五章　机械能及其守恒定律 实验七　验证机械能守恒定律 1 实验储备·一览清 01 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 3 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 4 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验类型·全突破 02 类型1 类型2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 7 本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，测出物体下落的高度及初、末位置的速度是实验的关键，操作上注意三点： (1)重物要靠近打点计时器。 (2)纸带要保持竖直。 (3)先接通电源再放开纸带。 类型1　教材原型实验 实验原理与操作 角度1 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 8 [题组训练] 1.(2023·江苏淮安海安高级中学高三月考)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落 过程中任意两点间的________。 A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 甲 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 9 (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，还必须使用的两种器材是________。 A．交流电源　 B．刻度尺　 C．天平(含砝码) 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。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，重物的重力势能变化量ΔEp＝______，动能变化量ΔEk＝________。 乙 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 [解析]　(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A。 (2)电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB。 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (4)由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确。 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 2．如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。 甲　　　　　　　　　乙　　 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (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．0～8 V交流电源 (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) 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 (4)该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2-h图像如图丙所示，则图线斜率的物理意义是_____________________________。 丙 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 [答案]　(1)AD　(2)1.75　(3)重物的初速度为零　2 mm　(4)当地重力加速度的2倍 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 数据处理与分析 角度2 实验七　验证机械能守恒定律 实验储备·一览清 1 实验类型·全突破 2 22 2．处理实验数据的方法有图像法和计算法 (1)本实验可