高中物理 第四章 机械能和能源 第5节 机械能守恒定律 4 实验：验证机械能守恒定律学案 教科版必修2-教科版高一必修2物理学案

实验：验证机械能守恒定律一、考点突破知识点考纲要求题型说明实验：验证机械能守恒定律1. 掌握验证机械能守恒定律的方法；2. 会用计算法或图象法处理实验数据。实验题本知识点属于高频考点，是力学的重要实验，主要考查纸带处理、用图象法处理数据，在最近几年高考中通过实验装置变形考查系统机械能守恒，故在本实验中要区分是单个物体还是系统的机械能守恒。二、重难点提示重点：1. 掌握验证机械能守恒定律的方法；2. 会用计算法或图象法处理实验数据。难点：1. 能够区分单个物体还是系统机械能守恒。2. 变形实验的原理分析。 基本实验要求规律方法总结1. 实验目的验证机械能守恒定律。2. 实验原理通过实验，求出做自由落体运动物1. 误差分析（1）测量误差减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从 0 点量起，依次将各打点对应下落高度测量完；二是多测几体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。3. 实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸 、 重 物 、 刻 度 尺 、 铁 架 台 （ 带 铁夹）、导线两根。4. 实验步骤（1）安装器材将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压电源相连。（2）打纸带用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，于是打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条（3～5条）纸带。（3）选纸带分两种情况说明：① 若选第 1 点 O 到下落到某一点的过程，即用 mgh＝mv2来验证，应选点迹清晰，且 1、2 两点间距离小于或接近2 mm 的纸带。② 用－＝ mgΔh 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 两点间的距离是否小于或接近 2 mm 就无关紧要了。5. 实验结论在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒。次取平均值。（2）系统误差由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量 ΔEk＝必定稍小于重力势能的减少量ΔEp＝mghn，改进办法是调整安装的器材，尽可能地减小阻力。2. 注意事项① 打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以减少摩擦阻力；② 重物应选用质量大、体积小、密度大的材料；③ 应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落；④ 测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用...