高中物理必修课件：4.5《验证机械能守恒定律》（粤教必修2）

欢迎进入物理课堂 实验误差分析 典例1 2010 新课标全国卷 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带铁夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 1 双选 为完成此实验 除了所给的器材 还需要的器材有 填入正确选项前的字母 A 米尺B 秒表C 0 12V的直流电源D 0 12V的交流电源 2 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 标准解答 1 用A项米尺测量长度 用D项交流电源供打点计时器使用 2 纸带与打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 计算势能变化时选取的始末两点距离过近 交流电频率不稳定 答案 1 A D 2 纸带与打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 计算势能变化时 选取的始末两点距离过近 交流电频率不稳定 任选其二 实验数据处理 典例2 2011 海南高考 现要通过实验验证机械能守恒定律 实验装置如图所示 水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨 导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块 其总质量为M 左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连 遮光片两条长边与导轨垂直 导轨上B点有一光电门 可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t 用d表示A点到导轨底端C点的距离 h表示A与C的高度差 b表示遮光片的宽度 s表示A B两点的距离 将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度 用g表示重力加速度 完成下列填空和作图 1 若将滑块自A点由静止释放 则在滑块从A运动至B的过程中 滑块 遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 动能的增加量可表示为 若在运动过程中机械能守恒 与s的关系式为 2 多次改变光电门的位置 每次均令滑块自同一点 A点 下滑 测量相应的s与t值 结果如表所示 以s为横坐标 为纵坐标 在坐标纸中描出第1和第5个数据点 根据5个数据点作直线 求得该直线的斜率k 104m 1 s 2 保留3位有效数字 由测得的h d b M和m数值可以计算出 s直线的斜率k0 将k和k0进行比较 若其差值在实验允许的范围内 则可认为此实验验证了机械能守恒定律 标准解答 1 滑块和遮光片的重力势能减少 砝码的重力势能增加 所以系统的重力势能减少的量为 Ep Mgssin mgs mgs 滑块运动到光电门时的速度为所以系统的动能增加量为 Ek M m v2 若机械能守恒 则有 mgs 解得 2 如图所示 由图象可求得斜率 答案 1 2 见标准解答图2 43 Thankyou 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全