实验七　验证机械能守恒定律 课件-2027届高考物理（通用版）一轮复习

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，依据高考评价体系梳理了实验原理、数据处理、误差分析三大考查维度，通过近五年高考真题统计，明确了“图像法验证”占35%、“速度计算”占30%的高频考点分布，归纳了教材原型实验与拓展创新两大常考题型。 课件的亮点在于“真题解析+素养渗透+技巧提炼”的备考策略，如以2025河南卷为例，通过“平均速度法计算瞬时速度”“v²-h图像斜率分析”等方法，培养学生的科学探究和科学思维素养。特设“误差分析模板”和“实验注意事项清单”，助力学生掌握实验规范与数据处理技巧，教师可据此系统开展实验专题复习，提升学生高考冲刺效率。

实验七　验证机械能守恒定律 一、实验目的 验证机械能守恒定律。 二、实验原理 通过实验，求出做自由落体运动的物体重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，则说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。 ‹#› 返回首页 三、实验器材 打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物(带夹子)、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线。 ‹#› 返回首页 四、实验步骤 1．安装置：按实验原理图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。 2．打纸带：将纸带的一端与重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。 更换纸带重复做3～5次实验。 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。 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 题型一　教材原型实验 B ‹#› 返回首页 [解析]　该实验中质量可以消去，不必用天平测出钩码的质量，A错误； 先接通电源，后释放纸带，B正确； 将打点计时器接到8 V交流电源上，C错误； ‹#› 返回首页 (2)如图2所示，选取纸带上连续五个计时点A、B、C、D、E，测量出点B距运动起始点O的距离x0，点B、C间的距离为x1，点C、D间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，假设钩码质量为m，根据这些条件计算从打点计时器打下O点到打下C点过程中钩码的重力势能减少量ΔEp＝______________，动能增加量ΔEk＝________________；在实际计算中发现，钩码减少的重力势能总是大于钩码增加的动能，其原因主要是________________________________。 mg(x0＋x1) 钩码下落过程中受到空气阻力 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 例2 (2025·河南卷，T12)实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源(频率50 Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 ‹#› 返回首页 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________(填步骤前面的序号)。 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 ④①⑥⑤ ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离，则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)。 1.79 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2－h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应__________(选填“通过”或“不通过”)原点且斜率为__________(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率k＝__________m/s2(保留3位有效数字)。 通过 2g 19.1 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 2.6 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 题型二　实验拓展创新 例3 (2025·甘肃卷，T11)某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。 将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放(运动平面与光电门光线垂直)，记录小球经过光电门的挡光时间Δt。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 ‹#› 返回首页 (2)实验中，用游标卡尺测得小球直径d＝20.48 mm。 ①由结果可知，所用的是__________(选填“10”“20”或“50”)分度的游标卡尺； ②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图乙所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径，则游标尺上第__________条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 50 12 ‹#› 返回首页 [解析]　①10分度、20分度、50分度的游标卡尺的精确度分别为0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm，此游标卡尺测得小球直径d＝20.48 mm，可以判断所用的是50分度的游标卡尺。 ‹#› 返回首页 例4 (2026·重庆市模拟)如图1所示，甲、乙两小物块分别连接在一条跨过定滑轮的轻绳两端，甲右侧水平固定一遮光条，遮光条下方水平固定一光电门。已知甲(含遮光条)的质量为m1，乙的质量为m2，且m1>m2。现要利用此装置来验证“机械能守恒定律”。 ‹#› 返回首页 (1)用10分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图2所示，则d＝________cm。 [解析]　10分度的游标卡尺的精确度为0.1 mm，读数d＝3.0 cm＋0.1 mm×7＝3.07 cm。 3.07 ‹#› 返回首页 (2)测出遮光条到光电门中心的高度H(H≫d)，然后将甲、乙同时由静止释放，测出遮光条通过光电门的遮光时间Δt，则遮光条通过光电门过程中，甲的速度大小v＝________(用d、Δt表示)。 ‹#› 返回首页 (3)已知当地重力加速度大小为g。若在误差允许范围内，关系式(m1－m2)gH＝_____________(用m1、m2、d、Δt表示)成立，则成功验证了“机械能守恒定律”。 ‹#› 返回首页 感 谢 观 看 $