高三物理一轮复习 机械能守恒实验导学案.doc

《高三物理一轮复习 机械能守恒实验导学案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械能守恒实验【课题】实验：验证机械能守恒定律【实验目的】1．通过实验，验证机械能守恒定律．2．学习利用图象法处理实验数据．【实验原理】只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒，利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h及计算出的瞬时速度v，从而验证物体在自由下落过程中，重力势能的减少量△EP=mgh与物体动能的增加量△Ek=mv2/2相等.思考：实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，能否用来验证机械能守恒定律？【实验步骤】1．把打点计时器按图安装在铁架台上，用导线将打

2、点计时器与学生电源连接好．2．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器附近．3．先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点．4．取下纸带，换上新的纸带重打几条（3-5条）．5．从打出的各纸带中挑出一条点迹清晰且第1，2两打点间距离接近2mm的纸带，在第一个打点上标出O，并从稍靠后的某一点开始，依次标出1,2,3,……并量出各点到位置O的距离h1,h2,h3,……并记人表格中，6．用公式vn=v中计算各点对应的瞬时速度

3、v1,v2,v3,v4……，并记录在表格中．7．计算打各点时重力势能的减少量mgh和动能的增加量mv2/2并进行比较，看是否相等，将计算数值代人表格中．【典型剖析】[例1]图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有______

4、_______________________[例2]在验证机械能守恒定律实验中．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．先松手释放纸带，再接通电源打出纸带，E．选择合适的纸带，测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．上述操作中没有必要进行的或

5、者操作不恰当的步骤是．（填序号）（2）若实验中所用重锤质量m=1．00kg，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0．02s，从O点开始下落起至B点，重锤的重力势能减小量是︱△Ep︱=J，重锤的动能增加量︱△EKB︱=J．（g=9．8m／s2，结果取3位有效数字），（O点为开始下落点，O点与A点间其他点未画出）实验结论是。[例3]利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；②用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=___

6、_____mm；③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=__________m；④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=__________和v2=________。②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括

7、滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=___________和Ek2=__________。③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=__________（3）如果△Ep=______________，则可认为验证了机械能守恒定律。【训练设计】1、如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______.A、米尺B、秒表C、0～12V的直流电源D、0～12V的交流

8、电源（2）实验中误差产生的原因有__________________________.(写出两个原因)2、有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用