高三物理实验复习-5验证机械能守恒定律

高三物理实验复习-5验证机械能守恒定律

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时间:2018-10-08

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1、高三物理实验复习-5验证机械能守恒定律一、实验思想方法和原理1、机械能守恒有两种表述,物体在只有重力做功的条件下(1)任取两个位置其机械能相等:E1=E2(2)在运动过程中,重力势能的减少等于动能的增加:△EP=△EK(3)在本实验中采用的原理是△EP=△EK,选用这个原理的理由是。2、物体从光滑斜面上滑下;在竖直面内摆动;在竖直面内做圆周运动;以及一切抛体运动都可能满足机械能守恒的条件,而实际上只有选物体做自由落体运动做实验才是最简便的方法。理由是。3、本实验选做自由落体运动中,利用记录下物体下落的高

2、度h,利用算出速度v,利用公式mgh=mv2/2验证机械能守恒。二、注意事项1、在本实验中物体的质量需要不需要测量?为什么?要不要选取零势能面?为什么?2、实验时应先让重物下落还是先接通电源?为什么?3、本实验中要不要测量物体的质量?为什么?4、本实验中用的重锤,质量大一些好还是小一些好?为什么?5、本实验中,一般要求从起始点开始计时,这样就要求选用的纸带满足。三、误差分析1、本实验中引起误差的主要原因是,属于误差。2、重物带动纸带下落过程中动能的增加量△EK稍(大于、小于)重力势能的减少量△EP。四、

3、实验方法的迁移和应用1、为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小,可将弹簧固定在一带有光滑凹槽的轨道一端,并将轨道固定在水平桌面的边缘上,如下图所示。用钢球将弹簧压缩至最短,然后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:(1)需要测定的物理量是。(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=。。2、让小车带动纸带从斜面上某处下滑,也可以验证机械能守恒定律,请你设计实验方案。(1)需要的仪器是;(2)需要测定的物理量是;(3)验证的公式是。3ABCDE1069074584226甲乙3、如图所示,将包

4、有白纸的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动,使之替代打点计时器,当烧断挂圆柱的线后,圆柱竖直自由落下,毛笔就在圆柱白纸上划出记号,如图(甲)所示,测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106(mm),已知马达铭牌上有“1440转/分”字样,由此验证机械能守恒(1)毛笔画的线距时间间隔T=。(2)刻线A、C处的速度分别为m/s和m/s。(3)利用本实验如何验证机械能守恒?五、练习题1、用落体法验证机械能守恒定律,下列器材中实验所必须的是。(填序号)A、打点计时器(包

5、括纸带);B、重锤;C、天平;D、毫米刻度尺;E、秒表;F、运动小车。2、在《验证机械能守恒定律》的实验中,要验证的是重锤重力势能的减小量等于它动能的增加,以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的是:…………。A、用天平称出重锤的质量;B、把打点计时器固定到铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来;C、把纸带的一端固定到重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定高度;D、接通电源,释放纸带;E、用秒表测出重锤下落的时间。3、用公式mgh=mv2/2来验证机械能守恒,对计时起

6、点的要求是从纸带上打下的点开始计时,为了减小误差,应从已打点的纸带中挑选,并且点迹清晰的纸带进行测量。4、在验证机械能守恒定律的实验中,若以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出v2/2—h图线应是,才能验证机械能守恒定律;图线的斜率等于的数值。5、某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图。O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg。(1)打点计

7、时器打出B点时,重锤下落的速度VB=m/s,重锤的动能EkB=J。(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为J。(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是。0ABCD31.470.5125.4195.0毫米3六、高考题选(1996年)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度为9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作

8、O,选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以上数据,可知道重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于UJ,动能的增大量等于J(取3位有效数字)[7.62;7.56]01ABCD3

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