(课件)第8章 第5节 实验：验证机械能守恒定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(人教版2019)

第八章　机械能守恒定律 第5节　实验：验证机械能守恒定律 1 实验目标 1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的瞬时速度。 2．掌握利用落体法验证机械能守恒定律的原理和方法。 3．会使用气垫导轨、光电门，理解并掌握利用滑块沿导轨下滑验证机械能守恒定律的原理和方法。 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 2 必备知识· 自主预习储备 01 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 3 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 关键能力·情境探究达成 02 类型一　实验原理与操作 类型二　数据处理和误差分析 类型三　创新实验设计 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 8 类型一　实验原理与操作 【典例1】　“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图示的甲或乙方案来进行。 (1)比较这两种方案，________ (选填“甲”或“乙”)方案好些。 [解析]　甲方案摩擦阻力小，误差 小，而且方便操作，所用实验器材 少，所以甲方案好些。 甲 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的物理量是______。 A．重力加速度 B．重物下落的高度 C．重物下落的瞬时速度 D．重物下落的平均速度 [解析]　验证机械能守恒的实验，即验证重力势能减少量等于动能的增加量，所以重力加速度是已知的，无须测量，A错误；实验要计算重力势能的减少量，所以需要测量重物下落的高度，B正确；本实验下落的瞬时速度是根据纸带处理得到，无法直接测量，而平均速度本实验用不到，C、D错误。 √ 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (3)在进行“验证机械能守恒定律”的实验时，应______。 A．先释放纸带，再接通电源 B．用手托住重物由静止释放 C．根据v＝gt计算重物在t时刻的速度 D．使重物下落的起始位置靠近打点计时器 [解析]　在实验时应先接通电源，打点稳定后再释放纸带，A错误；释放时，纸带应竖直，减少与限位孔的摩擦，所以释放时，应按题图中所示用手竖直提起纸带，B错误；因为要验证机械能守恒，所以速度需根据实际的纸带计算，而不能用自由落体公式计算，因为自由落体运动只受重力，机械能一定守恒，C错误；释放纸带前，重物应靠近打点计时器，这样可以充分利用纸带，D正确。 √ 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 类型二　数据处理和误差分析 【典例2】　某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减小的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤回答下列问题： 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 [解析]　重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误；本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量，故B正确；实验中应先接通电源，后释放纸带，故C正确；不能利用公式v＝来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，变成了理论推导，故D错误。 第5节　实验：验证机械能守恒定律 章末综合测评 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 必备知识· 自主预习储备 (1)关于上述实验，下列说法正确的是________。 A．重物最好选择密度较小的木块 B．重物的质量可以不测量 C．实验中应先接通电源，后释放纸带 D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度 √