2019届高三物理一轮复习（课件+教师用书+课时跟踪检测）第五章 机械能 (17份打包)

实 验 六 验证机械能守恒定律 一、实验目的 验证机械能守恒定律。 二、实验器材 铁架台(含铁夹)、 、学生电源(交流4～6 V)、纸带(数条)、复写纸、导线、 、 (带纸带夹)。 打点计时器 毫米刻度尺 重物 突破点(一)　实验原理与操作 [例1]　在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0,1,2,3,4，…，n。则： (1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为___________________________、__________________ __________、__________________________，必须计算出的物理 量为___________________、___________________，验证的表达 式为____________________。 1.实验原理的理解 1两种验证方法 ①利用起始点和第n点计算。代入ghn和eq \f(1,2)vn2，如果在实验误差允许的条件下，ghn＝eq \f(1,2)vn2，则能验证机械能守恒定律。 ②任取两点计算,a.任取两点A、B，测出hAB，算出ghAB。,b.算出eq \f(1,2)vB2－eq \f(1,2)vA2的值。 c.在实验误差允许的条件下，如果ghAB＝eq \f(1,2)vB2－eq \f(1,2)vA2，则能验证机械能守恒定律。 2不需要测量物体质量m。 第2点到第6点之间的距离h26 第1点到第3点之间 的距离h13 第5点到第7点之间的距离h57 第2点的瞬时速度v2 第6点的瞬时速度v6 mgh26＝eq \f(1,2)mv62－eq \f(1,2)mv22 (2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是__________(填写步骤前面的字母)。 A．将打点计时器竖直安装在铁架台上 B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落 C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验 D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带 E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3，…，hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…，vn F．分别算出eq \f(1,2)mvn2和mghn，在实验误差允许的范围内看是否相等 2.实验操作步骤 安装→穿纸带→打纸带→处理数据。 ADBCEF [集训冲关] 1．(2017·天津高考)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。 A．重物选用质量和密度较大的金属锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 D．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。 A．OA、AD和EG的长度　 B．OC、BC和CD的长度 C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度 * 解析：(1)选用质量和密度较大的金属锤、限位孔在同一竖直面内对正都可以降低摩擦阻力对实验结果造成的误差，所以A、B正确；动能与重力势能表达式中都含有质量m，可以约去，故不需要测量出质量m的具体数值，C错误；重物下落之前应该用手拉住纸带上端而不是用手托住重物，D错误。 (2)测出BC和CD的长度就可以计算出打下C点时的速度vC，再测出OC的长度，就可验证mghOC＝eq \f(1,2)mvC2是否成立，所以B正确；测出BD、EG的长度可计算出打下C、F两点时的速度vC和vF，再测出CF的长度，就可验证mghCF＝eq \f(1,2)mvF2－eq \f(1,2)mvC2是否成立，所以C正确。 答案：(1)AB　(2)BC 2．(2016·北京高考)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 (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) (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