高考物理复习 验证机械能守恒定律学案.doc

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1、验证机械能守恒定律【学习目标】1.知道验证机械能守恒定律的常规方案.2.学会对数据进行处理的方法.3.能对探究性实验进行合理分析【自主复习】（1）把电磁打点计时器竖直地固定在铁架台上，打点计时器的两根导线接在电源上.（2）将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，手提着纸带使重物靠近打点计时器，如图所示.（3）接通电源，释放纸带让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列点来.（4）换几条纸带，重做上面的实验.（5）在取下的纸带中挑选第1、2两点间距离接近且点迹清楚的纸带进行测量.先记下第一点O的位置，再任意取五个点1、2、3、4、5，

2、用刻度尺测出距O点的相应距离如图所示.（6）用公式v＝计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、….（7）计算各点对应的重力势能的减少量mghn和动能的增加量mvn2/2，进行比较.【课堂探究】活动一：纸带的选取及注意事项1.关于“验证机械能守恒定律”的实验，下列说法中正确的是（）A.在实验中必须要用天平测出重物的质量，用刻度尺测出下落的高度B.在实验中因为不需要求出动能和重力势能的具体数值，故不需要用天平测出重物的质量C.选取纸带时，应尽量挑选第1、2两点间距离接近2mm的纸带，如果没有这样的纸带，实验达不到目的D.如果没有第1、2

3、两点间距离接近2mm的纸带，本实验仍然可达到目的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，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为。（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）A.61.0mm65.8mm70.7mmB.41.2mm45.1mm53.0mmC.49.6mm53.5mm57.3mmD.60.5mm61.0mm60.6m

4、m活动二：数据处理及误差分析1.如图是该实验中得到的一条较理想的纸带，O点是打上去的第1个点，有关长度在图中已标明.选取N点验证机械能守恒定律，下面列举的打N点时重物速度的计算方法正确的是（）A.vN＝B.vN＝C.vN＝D.vN＝活动三：创新设计问题的分析方法1.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝（用H、h表示）.（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

5、请在坐标纸上作出s2-h关系图.（3）对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率（填“小于”或“大于”）理论值.（4）从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是.【当堂检测】1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是:A.重物的重力应远大于重物所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力B.实验时应先放开纸带，再接通电源C.打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上D.测下落高度时，需从起始点算起，且选取的各点应距起始点适当

6、远一些2.在利用重锤自由落下验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是A.重锤下落的实际高度大于测量值B.重锤下落的实际高度小于测量值C.重锤实际末速度v大于gtD.重锤实际末速度v小于gt3．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g=9．80m·s-2，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，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．如图4-5-2所示，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62．99cm、7

7、0．18cm、77．76cm、85．73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J（取3位有效数字）．4.用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始甲下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.下图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示.已知m1＝50g，m2＝150g，则：(g取10m／s2，结果保留两位有效数字)(1)下面列举了该实验

8、的几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器件；B.将打点计时器接到直流电源上；C.先释放m2，再接通电源打出一条纸带；D.测量纸带上某些点间的距离；E.根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.其中操作不当的