第6章 第5讲 验证机械能守恒定律 课件 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“验证机械能守恒定律”实验专题，依据高考评价体系明确实验装置操作、纸带数据处理、误差分析等核心考查要求，通过梳理常规实验（如纸带选取、速度计算）与创新实验（如力传感器应用），分析高频考点权重，归纳器材选择、数据计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，如2021广东选考典例通过F-t图像分析动能变化，结合科学探究素养指导实验误差分析（空气阻力影响），通过v²-h图像斜率判断机械能守恒培养科学论证能力。助力学生掌握实验题答题技巧，教师可依托系统框架实现高效复习教学。

第六章　机械能及其守恒定律 第5讲　验证机械能守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 能完成“验证机械能守恒定律”实验。 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 AB 接通电源 释放纸带 mghB -- 第六章　机械能及其守恒定律 重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响 不正确，理由见解析 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 mgh 空气阻力做负功，机械能有损失 较大 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 -- 第六章　机械能及其守恒定律 谢谢观看 -- 第六章　机械能及其守恒定律 考点一　常规实验 【考点内化】 1．实验装置安装及操作。 (1)打点计时器固定在铁架台上，应使限位孔在同一竖直线上，减小纸带在下落过程中与限位孔之间的摩擦。 (2)先接通电源，后释放纸带。 2．纸带的选取及数据处理。 (1)从打出的纸带中挑出第一、二点间距离接近2 mm，且点迹清晰的一条纸带，如图所示。 (2)在所选纸带的第一个点迹旁标上0，然后在纸带上选取五个连续点标上1、2、3、4、5，用刻度尺量出各点到0点的距离h1、h2、h3、h4、h5。 (3)用公式vn＝计算2、3、4各点对应的瞬时速度。 (4)计算2、3、4各点对应的重力势能减少量mghn和动能增加量mvn2，进行比较，得出结论。 3．是否需要测量重物的质量。 验证机械能守恒定律的表达式为mghn＝mvn2，由此可看出：等式两边都有质量m，可以约掉，所以采用自由落体运动验证机械能守恒定律不需要测量重物的质量。 【考教衔接】 　(教材改编)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 甲 乙 (1)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________(填字母)。 A．交流电源　　　　B．刻度尺 C．天平(含砝码) (2)实验操作时，先____________，再____________。 (3)如图乙是某次实验的一条纸带，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，从打点O到打点B的过程中，重力势能减少量ΔEp＝__________，动能增加量 ΔEk＝__________________。(均用题中所给物理量的字母表示) m (4)如果实验结果显示重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______________________________________________。 (5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并作如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。______________________。 解析：(1)电磁打点计时器使用的是交流电源；需要测纸带上两点间的距离，还需要刻度尺；根据mgh＝mv2－0可将等式两边的质量抵消，不需要天平测量重物质量。 (2)实验操作时，先接通电源，再释放纸带。 (3)重物的重力势能减少量为ΔEp＝mghB，动能的增加量 ΔEk＝mvB2＝m。 (4)重物重力势能的减少量大于动能的增加量，是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 (5)该同学的判断不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh－fh＝mv2－0，得v2＝2h，可知v2-h图像就是一条过原点的直线。要想通过v2-h图像来验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。 考点二　创新实验 【考点内化】 1．创新实验原理。 甲　　　　　　　乙　 2．创新实验器材。 3．创新实验设计。 【考教衔接】 　(2021广东适应)为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图甲装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图乙，其中Fm是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题。 　 甲 乙 (1)小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量ΔEp＝ _______，动能的增加量ΔEk＝____________。(均用题中所给字母表示) (2)观察图乙中拉力峰值随时间的变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：________________________________。 (3)为减小实验误差，实验时应选用密度________(填“较大”或“较小”)的小球。 解析：(1)小球第一次摆动至最低点的过程，重心下降了h，则重力势能的减少量为ΔEp＝mgh，小球第一次摆动至最低点过程，初速度为零，设最低点速度为vm，由牛顿第二定律有Fm－mg＝m，而动能的增加量为ΔEk＝mvm2，联立解得ΔEk＝。 (2)根据F-t图像可知小球做周期性的摆动每次经过最低点时拉力最大，而最大拉力逐渐变小，说明经过最低点的最大速度逐渐变小，则主要原因是空气阻力做负功，导致机械能有损失。 (3)为了减小因空气阻力带来的误差，应选择密度大、体积小的小球进行实验。 $