高三物理实验复习-5验证机械能守恒定律

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1、高三物理实验复习-5验证机械能守恒定律一、实验思想方法和原理1、机械能守恒有两种表述，物体在只有重力做功的条件下（1）任取两个位置其机械能相等：E1=E2（2）在运动过程中，重力势能的减少等于动能的增加：△EP=△EK（3）在本实验中采用的原理是△EP=△EK，选用这个原理的理由是。2、物体从光滑斜面上滑下；在竖直面内摆动；在竖直面内做圆周运动；以及一切抛体运动都可能满足机械能守恒的条件，而实际上只有选物体做自由落体运动做实验才是最简便的方法。理由是。3、本实验选做自由落体运动中，利用记录下物体下落的高

2、度h，利用算出速度v，利用公式mgh=mv2/2验证机械能守恒。二、注意事项1、在本实验中物体的质量需要不需要测量？为什么？要不要选取零势能面？为什么？2、实验时应先让重物下落还是先接通电源？为什么？3、本实验中要不要测量物体的质量？为什么？4、本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好？为什么？5、本实验中，一般要求从起始点开始计时，这样就要求选用的纸带满足。三、误差分析1、本实验中引起误差的主要原因是，属于误差。2、重物带动纸带下落过程中动能的增加量△EK稍（大于、小于）重力势能的减少量△EP。四、

3、实验方法的迁移和应用1、为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可将弹簧固定在一带有光滑凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如下图所示。用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：(1)需要测定的物理量是。(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=。。2、让小车带动纸带从斜面上某处下滑，也可以验证机械能守恒定律，请你设计实验方案。（1）需要的仪器是；（2）需要测定的物理量是；（3）验证的公式是。3ABCDE1069074584226甲乙3、如图所示，将包

4、有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器，当烧断挂圆柱的线后，圆柱竖直自由落下，毛笔就在圆柱白纸上划出记号，如图（甲）所示，测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106（mm），已知马达铭牌上有“1440转/分”字样，由此验证机械能守恒（1）毛笔画的线距时间间隔T=。（2）刻线A、C处的速度分别为m/s和m/s。（3）利用本实验如何验证机械能守恒？五、练习题1、用落体法验证机械能守恒定律，下列器材中实验所必须的是。（填序号）A、打点计时器（包

5、括纸带）；B、重锤；C、天平；D、毫米刻度尺；E、秒表；F、运动小车。2、在《验证机械能守恒定律》的实验中，要验证的是重锤重力势能的减小量等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的是：…………。A、用天平称出重锤的质量；B、把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来；C、把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定高度；D、接通电源，释放纸带；E、用秒表测出重锤下落的时间。3、用公式mgh=mv2/2来验证机械能守恒，对计时起

6、点的要求是从纸带上打下的点开始计时，为了减小误差，应从已打点的纸带中挑选，并且点迹清晰的纸带进行测量。4、在验证机械能守恒定律的实验中，若以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2/2—h图线应是，才能验证机械能守恒定律；图线的斜率等于的数值。5、某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图。O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9．8m/s2，若重锤质量为1kg。（1）打点计

7、时器打出B点时，重锤下落的速度VB=m/s，重锤的动能EkB=J。（2）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。0ABCD31.470.5125.4195.0毫米3六、高考题选（1996年）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为9.80m/s2，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如图所示，把第一个点记作

8、O，选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知道重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于UJ，动能的增大量等于J（取3位有效数字）[7.62；7.56]01ABCD3