1、必考部分第五章 机械能及其守恒定律 实验六 验证机械能守恒定律 第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 实验基础 网控基础点 读读有底气第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 实验目的和器材实验原理实验目的验证机械能守恒定律在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律.实验器材铁架台(含铁夹)，打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹).第
2、七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 实验操作 重视实验操作 提高实验技巧第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 一、实验步骤1安装置：按图将检查、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 35 次实验第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 3选纸带：分两种情况说明(1)用12mv2nmghn 验证时，应选点迹清晰，且 1、2 两点间距离小于且接近 2 mm 的纸
3、带若 1、2 两点间的距离大于 2 mm，这是由于先释放纸带，后接通电源造成的这样，第 1 个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选(2)用12mv2B12mv2Amgh 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第 1、2 两点间的距离是否为 2 mm 就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 二、数据处理1求瞬时速度在第一个打点上标出 0，并从稍靠后的某一点开始，依次标出 1、2、3、4，并量出各点到位置 0 的距离 h1、h2、h3、h4用公式 vnhn1hn12T计算出各点对应的瞬时速度
4、 v1、v2、v3、v42验证守恒方法一：利用起始点和第 n 点计算代入 ghn 和12v2n，如果在实验误差允许的范围内，ghn12v2n，则验证了机械能守恒定律第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 方法二：任取两点计算(1)任取两点 A、B 测出 hAB，计算出 ghAB 的值(2)计算出12v2B12v2A的值(3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB12v2B12v2A，则验证了机械能守恒定律方法三：图象法从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度的二次方 v2，然后以12v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出12v2h 图线若
5、在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒定律第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 三、注意事项1实验中，提纸带的手要保持不动，且保证纸带竖直、接通电源，打点计时器工作稳定后再松开纸带2验证机械能守恒时，可以不测出物体质量，只要比较12v2n和ghn 是否相等即可验证机械能是否守恒3测量下落高度时，为了减小测量值 h 的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在 6080 cm 之间第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 4速度不能用 vngtn 或 vn 2ghn计算，因为只要认为加速度为 g
6、，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 vngtn 计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算同样的道理，重物下落的高度 h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用 hn12gt2n或 hnv2n2g计算得到第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 四、误差分析误差产生原因减小办法偶然误差测量长度带来的误差(1)测量距离时就应从计数0点量起，且选取的计数点离0点远些(2)多次测量取平均值系统误差重物和纸带下落过程中存在阻力(1)打点计时器安装稳固，并使两限位孔在同一竖直线上，以
7、减小摩擦阻力(2)选用质量大、体积小的物体做重物，以相对减小空气阻力的影响第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 突破核心 研细核心点练透实验题第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 考点一 数据处理与误差分析 试题调研调研 1 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，每相邻的两个计数点间还有 4 个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示已知 m150 g、m2150 g，则
8、(取 g10 m/s2，结果保留两位有效数字)：第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v5_ m/s；(2)在打点 05 过程中系统动能的增加量 Ek_J，系统 势 能 的 减 少 量 Ep _ J，由 此 得 出 的 结 论 是_；(3)若某同学作出的12v2h 图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度 g_ m/s2.丙第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 答案(1)2.4(2)0.58 0.60 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒(3)9.7解析(1)v521.6026.4010220.1 m/s
9、2.4 m/s.(2)动能的增加量 Ek12(m1m2)v250.58 J；系统势能的减少量 Ep(m2m1)gh0.60 J，故在误差允许的范围内，两者相等，m1、m2 组成的系统机械能守恒(3)由12(m1m2)v2(m2m1)gh，得 v22hkm2m1gm1m2 g2，即g25.821.20 m/s24.85 m/s2，g9.7 m/s2.第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 11.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质
10、量m0.2 kg，计算结果保留三位有效数字)：类题练熟时刻t2t3t4t5速度/(m/s)4.994.483.98第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量Ep_ J，动能减少量Ek_ J；(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得Ep_(填“”、“”或“”)Ek，造成这种结果的主要原因是_答案：(1)3.48(2)1.24 1.28(3)存在空气阻力 第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 解析：(1)t5 时刻的速度可
11、以利用相邻两相等时间间隔的平均速度来求得，即 v518.6616.1410220.05 m/s3.48 m/s；(2)Epmgh0.29.80.635 J1.24 J，Ek120.2(4.9923.482)J1.28 J；(3)由于存在空气阻力的影响，所以 EpEk.第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 调研2 某课外活动小组利用竖直上抛运动来验证机械能守恒定律考点二 实验改进与创新 试题调研 第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为_cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光
12、电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度vA、vB，其中vA_m/s；(2)选出下列还需要的实验测量步骤_；A测出小球的质量mB测出A、B两光电门之间的竖起距离hC用秒表测出小球通过A、B两光电门的时间tD测出小球由弹射装置静止释放位置与光电门A之间的竖直距离hA第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(3)已知当地的重力加速度为g，只需比较_是否相等，就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示)；(4)通过多次实验发现，小球通过光电门A的时间越短，(3)中要验证的两数值差越大，试分析实验
13、中产生误差的主要原 因是_解析(1)由游标卡尺的读数方法知小球直径 d10 mm40.05 mm10.20 mm1.020 cm，小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以 vA dvA4 m/s；(2)不需要测量质量 m 和小球通过光电门的时间，只需要测出高度差即可，小球由弹射装置由静止释放运动到 A 过程中，小球机械能不守恒，B 正确；第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(3)在验证机械能守恒时，要看动能的减少量是否等于重力势能的增加量，即 gh 和v2A2 v2B2 是否相等；(4)小球通过 A 的时间越短，说明小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的
14、能量越多，动能的减少量和重力势能的增加量差值越大答案(1)1.020 4(2)B(3)gh 和v2A2 v2B2 (4)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 力学实验原理与方法的迁移应用力学实验题目几乎每年都考特点是实验目的明确，实验原理千差万别，实验数据处理方法各种各样，但不管怎样，这些题都是以课本上的分组实验为原型，实验器材的使用、常用实验方案模型也是固定不变的在做题时，应注意以下几点：(1)找原型：把课本中的实验原型或者相关的物理理论知识在头脑中完整、准确地重现出来名师归纳点题破疑 第七章 恒定电流 实验操作 实
15、验基础 突破核心 好题演练(2)找差别：将实验中所给器材与实验原型中器材进行对比，看一下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求，再看一下“多给”了什么器材，注意“多给”的器材往往就是解决问题的关键(3)析原理：要根据题意，认真分析题目所提供的该实验的原理是什么，思考出题人想通过怎样的方法、手段、步骤达到该实验的目的，并与实验原型相比较，找出达到实验目的的方法第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 21.(2014广东理综)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系类题练熟第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(1)如图甲，将轻质弹簧下
16、端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表由数据算得劲度系数k_N/m.(取g9.80 m/s2)(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示，调整导轨使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_砝码质量/g 50 100 150弹簧长度/cm 8.627.63 6.66第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图丙由图可知，v与x成_关系由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹
17、性势能与弹簧的_成正比答案：(1)49.550.5(2)相等(3)滑块的动能(4)正比 x2第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 解析：(1)由 Fkx 得 Fkx，代入表中数据可得出 k 值(2)滑块滑行过程中无摩擦阻力，自由滑动时导轨已调整到水平状态，故滑块此时匀速运动(3)当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时，释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能，即能量只在这两种形式的能量之间转化(4)vx 图线是过原点的直线，故 vx.因 EpEk12mv2v2x2，故 Epx2.第七章 恒定电流 实验操作 实验基础 突破核心 好题演练 点击按扭进入WORD文档作业好题演练 谢谢大家
