高考物理复习第5章机械能实验6验证机械能守恒定律ppt市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,物 理,人 教 版,精 准 高 考,1/33,第五章机械能,必 修 二,试验六验证机械能守恒定律,2/33,1,基础知识梳理,2,关键考点突破,3,2年高考模拟,3/33,基础知识梳理,4/33,5/33,6/33,三、试验器材,铁架台(带铁夹)，打点计时器，重锤(带纸带夹子)，纸带数条，复写纸片，导线，毫米刻度尺。除了上述器材外，还必须有学生电源(交流46V)。,四、试验步骤,1按方法2把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。,2把纸带一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。,3接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。,7/33,8/33,五、注意事项,1打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。,2试验时，需保持提纸带手不动，待接通电源、让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以确保第一个点是一个清楚小点。,3选取纸带时应尽可能挑第一、二点间靠近2mm纸带。,4测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量值,h,时相对误差，选取各个计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可在60cm80cm以内。,5因不需要知道动能和势能详细数值，所以不需要测量重物质量。,9/33,六、误差分析,1测量长度时会存在偶然误差，所以测长度时要多测几次，取平均值即可减小此误差。,2因为本试验中有纸带与限位孔间摩擦力(主要原因)和空气阻力(次要原因)影响，这是系统误差，它使增加动能少于减小重力势能，要减小影响，采取增加重锤质量方法，因为当重锤重力远大于阻力时，可忽略阻力影响。,3为了减小相对误差，选取计数点最好离第一个点远一些。,4若第一、第二两点间距离小于2mm，则这两点间时间间隔不到0.02s或阻力过大。,10/33,关键考点突破,11/33,试验原理与数据处理,12/33,(1)在纸带上打下计数点5时速度,v,5,_m/s；,纸带与限位孔间有摩擦空气阻力、测量长度时,读数有误差,9.70,2.40,0.576,0.588,13/33,14/33,15/33,16/33,17/33,类题演练,1,重锤未紧靠打点计时器/重锤与地面距离太小,释放时手应该抓住纸带上端并使纸带竖直,18/33,(2)小张在更正之后，得到一条点迹清楚纸带，但因为粗心大意弄断了纸带，只留下如图乙所表示一部分，她认为依旧能够利用重力势能改变量和动能改变量是否相等思绪来验证。详细以下：用天平称量得到重锤质量,m,0.3kg，重力加速度,g,9.8m/s,2,，打点计时器工作频率为50Hz，取纸带上打,A,点时重锤所在位置为零高度，分别计算得出,B,、,C,、,D,、,E,、,F,各点到,A,点距离作为高度,h,填入下述表格中，并进行相关处理得出表格中其它数据，小张发觉数据处理结果显示机械能显著不守恒，试提出帮小张处理这个问题提议：_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_。,B,、,C,、,D,、,E,、,F,各点势能均为负值，应该有,E,E,k,E,p,19/33,(3)在找到原因并更正后，求出表格中,E,点速度,v,_m/s，机械能,E,_J。(保留三位小数),A,B,C,D,E,F,x,/mm,10.0,23.0,39.9,60.7,85.4,114.0,h,/mm,0,13.0,29.9,50.7,E,p,/J,0.038,0.088,0.149,v,/(ms,1,),0.748,0.943,1.134,E,k,/J,0.084,0.133,0.194,E,/J,0.122,0.221,0.343,1.333,0.045,20/33,21/33,试验方案与器材改进,1经过小球自由落体运动闪光照片验证机械能守恒。,2由系统动能、重力势能改变验证机械能守恒，所用试验器材：光电门、气垫导轨。,试验拓展与创新,22/33,23/33,(1)试验步骤：,将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；,用游标卡尺测量挡光条宽度为,l,9.30mm；,由导轨标尺读出两光电门中心之间距离,s,_ _cm；,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能过光电门2；,从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条经过光电门1和光电门2所用时间,t,1,和,t,2,；,用天平称出滑块和挡光条总质量,M,，再称出托盘和砝码总质量,m,。,60.00(答案在59.9660.04,之间也可),24/33,(2)用表示直接测量量字母写出以下所表示物理量表示式；,滑块经过光电门1和光电门2瞬时速度分别为,v,1,_和,v,2,_。,当滑块经过光电门1和光电门2时，系统(包含滑块、挡光条、托盘和砝码)总动能分别为,E,k,1,_和,E,k,2,_。,在滑块从光电门1运动到光电门2过程中，系统势能降低许,E,p,_,_,_(重力加速度为,g,)。,(3)假如,E,p,_,_,_，则可认为验证了机械能守恒定律。,mgs,E,k,2,E,k,1,25/33,解题探究：,光电门、气垫导轨在试验中起什么作用？,答案：,利用光电门测滑块瞬时速度，气垫导轨代替长木板，减小阻力对试验结果影响。,26/33,27/33,类题演练,2,28/33,29/33,(1)试验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中,t,1,_,t,2,(填“”“”或“”)时，说明气垫导轨已经水平。,(2)用游标卡尺测遮光条宽度,d,，测量结果如图丙所表示，则,d,_mm。,(3)滑块,P,用细线跨过气垫导轨左端定滑轮与钩码,Q,相连，钩码,Q,质量为,m,。将滑块,P,由图甲所表示位置释放，经过计算机得到图象如图乙所表示，若,t,1,、,t,2,和,d,已知，要验证滑块和钩码组成系统机械能是否守恒，还应测出_,_,_和_,_,_(写出物理量名称及符号)。,(4)若上述物理量间满足关系式_,_,_，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成系统机械能守恒。,5.0,滑块质量,M,两光电门间距,L,30/33,31/33,2年高考模拟,32/33,33/33,