（浙江选考）高考物理一轮复习 第5章 机械能 实验6 验证机械能守恒定律学案-人教版高三全册物理学案

实验 6 验证机械能守恒定律[考纲解读] (1)会根据纸带测定下落的距离，掌握测量瞬时速度的方法。(2)能根据实验数据得出实验结论。(3)能对实验误差的产生原因作定性分析。误差分析1.减小测量误差：一是测下落距离时都从 0 点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值。2.误差来源：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＝mv 必定稍小于重力势能的减少量 ΔEp＝mghn，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力。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.重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料。3.一先一后：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 vn＝，不能用 vn＝或 vn＝gt 来计算。热点一 教材原型实验【例 1】 用如图 1 所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为 6 V 的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。图 1(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件B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上C.用天平测出重锤的质量D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带E.测量纸带上某些点间的距离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其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是________。(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度 a 的数值。根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点 A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图 2 所示，使用电源的频率为 f，则计算重锤下落的加速度的表达式 a＝________。(用 x1、x2、x3、x4及 f 表示)。图 2解析 (1)步骤 C 不必要。重锤的质量不需要测量，因为等式 mgh＝mv2两边把质量约掉了；打点计时器使用的是低压交流电源，所以步骤 B 是错误的。(2)为了减小实验误差，可以采用逐差法求加速度，x4－x2＝2aT2，x3－x1＝2aT2，所以由以上两式得 a＝。答案 (1)C B (2)热点二 实验拓展创新【例 2】 利用图 3 装置做“验证机械能守恒定律”实验。图 3(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A.动能变化量与势能变化量B.速度变...