2024届高考物理一轮复习导学案：机械能守恒定律

衡水市第二中学 高三物理学案 编号：5-6 用心听课，珍惜课堂，用点滴积累自己的能力　　　　　　　　　　　　　　 使用时间： 年 月 日 ( 内容： 机械能守恒定律 编辑： 郭真 审核 :崔宏程 )衡水市第二中学 2024届高三一轮复习物理学案 【学习目标】 1.熟悉“验证机械能守恒定律”的基本实验原理及注意事项. 2.会验证创新实验的机械能守恒． 【学习重点、难点】 实验数据处理及注意的事项方法 【学法指导】 真正明确实验目的的基础上，真正了解掌握教材原型实验的原理和数据处理方法，了解该实验的操作步骤以及注意事项，清楚误差来源，从而达到能够灵活运用学过的理论、实验方法去分析研究某些未做过的实验，包括实验的创新与改进。 【研读教材、自主解标】 回顾课本旧知 研读必修第二册 P96参考案例1 P97参考案例2 ( ) ( ) ( ) ( ) 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)减小系统误差，重物应选用 的．尽可能地减小阻力的影响 (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． (4)测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用 ，不能用vn＝或vn＝gt来计算． (5)此实验中不需要 ． （6）减小测量误差 1．选取点迹清晰且所打的点呈一条直线的纸带进行测量 2．测量下落高度时都从O点量起，一次将各点对应的下落高度全部测完 3．多次测量取平均值 重温课本经典例题 1． （必修二P98 2）图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下： A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。 B.测出遮光条的宽度d。 C.将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l。 D.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t。 E.用天平称出托盘和砝码的总质量m。 回答下列问题： （1）在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了多少？ （2）为验证机械能守恒定律，还需要测量哪个物理量？ （3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？ 【分类突破】 考点一　教材原型实验 考向1　实验原理与操作 例1　(2024自编题)某实验小组用图(a)所示装置来验证机械能守恒定律。 (1)在实验中，实验步骤的编排如下，其中有的是不必要的，有的是错误的，请选出必要的步骤，并按正确的实验操作顺序排列__________。 A．用天平称出重物的质量； B．把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度； C．断开电源，更换新纸带，重复实验两次再得到两条理想的纸带； D．断开电源，拆去导线，整理仪器； E．用秒表测出重物下落的时间； F．把打点计时器接到低压交流电源上(频率为50 Hz)； G．接通电源，释放纸带； H．把打点计时器接到低压直流电源上； I．把打点计时器固定到桌边的铁架台上。 (2)甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图(b)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，用刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.60 cm，OC＝27.21 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00 kg，取g＝9.80 m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，重物的动能增加量ΔEk＝________J(结果均保留三位有效数字)。 (3) 该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的__________误差(选填“偶然”或“系统”)。由此可见，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp__________ΔEk(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (4)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图(c)所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是____________________________。乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g________k(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (5)丙同学利用该实验装置又做了其他探究实验，分别打出了以下4条