1、下列问题计算结果保留位有效数字甲乙图实打点计时器打点时，重物速度的大小通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律简要说明分析的依据。解析由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知，由电源频率为可知，代入数据可解得。本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误差允许范围内，重物重力势能的减少等于其动能的增加，即可验证机械能守恒定律。选点分析，由于故该同学的实验结果近似验证了机械能守恒定律。答案见解析同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔闪光次，图实中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的，说明气垫导轨已经水平。。要验证系统机械能守恒，应验证的关系式为。由于已知，故要验证此式，必须测量滑块的质量及两光电门间距离。答案在之间均算对滑块质量两光电门间距离高考命题常涉及的几。
2、可求得，都是事先设定的动能增加量重力势能减少量，在误差允许范围内可认为机械能守恒。答案见解析实验目的验证机械能守恒定律。二实验原理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。若物体时刻瞬时速度为，下落高度为，则重力势能的减少量为，动能的增加量为，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。实验六验证机械能守恒定律速度的测量做匀变速运动的纸带上点的瞬时速度等于相邻两点之间的平均速度计算打第个点速度的方法测出第个点与相邻前后点间的距离和，由公式或算出，如图实所示。图实三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。四实验步骤安装置按图实所示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。图实打纸带将纸带的端用夹子固定在重物上，。
3、重力加速度为。图实解析实验中应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力，由于要验证的表达式为，质量两边可以消去，所以不需要测重锤的质量打下第四个点时重锤的速度，所以此时的动能重力势能的减少量。答案题组演练广东百校质量分析在用图实示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中图实实验室已提供了如下器材铁架台重物夹子导线纸带电磁打点计时器。为完成此实验，除了所给的器材，还必须选取的实验器材名称是和。为了减小实验误差，应选用质量体积填“小”或“大”的重物。答案刻度尺学生电源大小湖北百校联考“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图实所示的甲或乙方案来进行。图实比较这两种方案，填“甲”或“乙”方案较好。该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方。
4、在实验误差允许的条件下，如果，则机械能守恒定律是正确的。方法三图象法。从纸带上选取多个点，测量从第点到其余各点的下落高度，并计算各点速度的平方，然后以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出图线。若在误差允许的范围内图象是条过原点且斜率为的直线，则验证了机械能守恒。六注意事项打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整到竖直方向，以减小摩擦阻力。重物要选用密度大体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差。实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带。速度不能用或计算，重物下落的高度，也只能用刻度尺直接测量，而不能用或计算得到。七误差分析本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力空气阻力打点计时器阻力做功，故动能的增加量稍小于重力势能的减少量，即，这属于系统。
5、校联考“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图实所示的甲或乙方案来进行。图实比较这两种方案，填“甲”或“乙”方案较好。该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方。该实验中得到条纸带，且测得每两个计数点间的距离如图丁中所示。已知相邻两个计数点之间的时间间隔。则物体运动的加速度该纸带是采用填“甲”或“乙”实验方案得到的。解析由，利用逐差法得到物体运动的加速度。若用自由落体实验测得物体运动的加速度应该接近，所以该纸带是采用“乙”实验方案得到的。答案甲打点计时器接了直流电源重物离打点计时器太远乙例在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为，查得当地的重力加速度，测得所用的重物质量为。实验中得到条点迹清晰的纸带如图实所示，把第个点记为，另选连续的四个点作。
6、另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。更换纸带重复做次实验。选纸带分两种情况说明用验证时，应选点迹清晰，且第两点间距离小于或接近的纸带。若第两点间的距离大于，这是由于先释放纸带后接通电源造成的。这样，第个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。用验证时，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两点间的距离是否大于就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用。五数据处理测量计算在起始点标上，在以后各点依次标上„，用刻度尺测出对应下落高度„。利用公式计算出点，点，点„的瞬时速度„。验证守恒方法利用起始点和第点计算。代入和，如果在实验误差允许的条件下则机械能守恒定律是正确的。方法二任取两点计算。任取两点测出，算出。算出的值。
7、创新角度本题创新点分析源于教材本例中验证机械能守恒定律所使用的气垫导轨光电传感器优于课本实验器材。高于教材本例中将悬挂的钩码纳入验证机械能守恒的系统，消除了系统误差。二本实验还可以从以下方面进行改进创新实验器材的创新本实验可以用根不可伸长的轻绳小圆柱光电门来完成验证。方法是用轻绳拴住小圆柱。让其绕悬点由水平位置向下做圆周运动，在悬点的正下方固定好光电门。测出小圆柱经过光电门的速度，可由，验证机械能守恒。本实验可以用倾斜气垫导轨光电门相结合来完成。如图实所示，将气垫导轨倾斜放置在桌面上，测量出，两点的距离，遮光片的宽度两点的间距，点到桌面的高度，让滑块由点静止释放，记下遮光片经过光电门的时间，则验证机械能是否守恒可用下式进行图实二数据处理本实验中的打点计时器，不采用电磁打点计时器，而采用电火花打点计时器，可以避免振针阻力的影响，减小实验。
8、的误差。用高频闪光照相机对自由落体运动的小球拍照，可通过分析小球的闪光照片验证机械能守恒，数据处理方法与处理纸带类似。利用光电门测小球下落速度的方法验证机械能守恒，可以减小因打点计时器限位孔及振针的阻力对实验精确度的影响。题组演练九江模拟图实甲是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间，再用游标卡尺测出小圆柱的直径，如图乙所示，重力加速度为。则图实小圆柱的直径。测出悬点到圆柱重心的距离，若等式成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。若在悬点安装个拉力传感器，测出绳子上的拉力，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是用文字和字母表示，若等式成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式。解析小圆柱的直径。根据机械能守恒。
9、带，如图实所示，为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为„„。测得的„„是重锤从开始运动到各时刻的位移，当打点计时器打点时，重锤动能的表达式为从点到点的过程中重锤重力势能的减少量表达式为已知打点计时器的打点周期为，重锤质量为，重力加速度为。图实解析实验中应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力，由于要验证的表达式为，质量两边可以消去，所以不需要测重锤的质量打下第四个点时重锤的速度，所以此时的动能重力势能的减少量。答案题组演练广东百校质量分析在用图实示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中图实实验室已提供了如下器材铁架台重物夹子导线纸带电磁打点计时器。为完成此实验，除了所给的器材，还必须选取的实验器材名称是和。为了减小实验误差，应选用质量体积填“小”或“大”的重物。答案刻度尺学生电源大小湖北百。
10、测量的点，经测量知道，各点到点的距离分别为,。数据处理与误差分析图实根据以上数据，可知重物由点运动到点，重力势能的减少量等于，动能的增加量等于取三位有效数字。根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度，填“大于”或“小于”，原因是。解析由题意知重物由点运动至点，下落的高度为，所以重力势能的减少量为。重物经过点时的速度又因为所以故重物动能的增加量为根据，代入数据得。实验中重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力作用，导致。答案小于重物受空气阻力，纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力题组演练海南高考同学用图实甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为，当地重力加速度大小为。实验中该同学得到的条点迹清晰的完整纸带如图乙所示。纸带上的第个点记为，另选连续的三个点进行测量，图中给出了这三个点到点的距离，和的值。回答。
11、误差。改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减少阻力。本实验的另个误差来源于长度的测量，属偶然误差。减小误差的办法是测下落距离时都从点量起，次将各打点对应的下落高度测量完。或者采用多次测量取平均值来减小误差。实验原理与操作例广东六校第次联考在利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，有关重锤的质量，下列说法正确的是应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小些，下落时更接近于自由落体运动不需要称量重锤的质量必须称量重锤的质量在该实验中，选定了条较为理想的纸带，如图实所示，为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为„„。测得的„„是重锤从开始运动到各时刻的位移，当打点计时器打点时，重锤动能的表达式为从点到点的过程中重锤重力势能的减少量表达式为已知打点计时器的打点周期为，重锤质量为。
12、律得，所以只需验证，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒。若测量出小圆柱的质量，则在最低点由牛顿第二定律得，若等式成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式。答案小圆柱的质量利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常仔细地把导轨调成水平，然后按如图实所示的方式，用垫块把导轨端垫高，滑块上面装的挡光框，使它由轨道上端任处滑下，测出它通过光电门和时的速度和，就可以算出它由到这段过程中动能的增加量，再算出重力势能的减少量，比较与的大小，便可验证机械能是否守恒。图实滑块的速度如何求出滑块通过，时的高度差如何求出若测得图中滑块通过和的时间分别为和，当地重力加速度，试判断机械能是否守恒。解析因为挡光框宽度很小，而滑块通过光电门的时间极短，故可以认为滑块通过光电门做匀速运动，则通过两光电门时的平均速度就等于通过和两位臵的瞬时速度，即由三角形相似知识可知。
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【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习实验六验证机械能守恒定律课件