高三一轮复习导学案no:编制：安钧祥审核：物理组全体老师使用时间：2012.7学习小组：姓名一轮复习指导思想：全面系统，注重双基，落实为主，注意能力培养的渗透渐进过程。高考物理一轮复习导学实验：验证机械能守恒定律实验目的利用自由落体运动验证在只有重力作用情况下的物体机械能守恒．实验原理1．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________保持不变．若物体某时刻的瞬时速度为v，下落高度为h，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．2．计算打第n个点时速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间的距离xn和xn＋1，由公式vn＝________________或vn＝eq\f(hn＋1－hn－1,2T)算出，如图1所示．图1实验器材铁架台(含铁夹)，打点计时器，__________，纸带，复写纸，导线，____________，重物(带纸带夹)．实验步骤1．安装、准备：按如图2装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在________________．2．打纸带：先__________，后__________，让重物带着纸带自由下落，这样计时器就在纸带上打下了一系列点，更换纸带重复上述步骤做3～5次实验．3．选纸带：分两种情况来说明(1)用eq\f(1,2)mv2＝mgh来验证时，应选点迹清晰，且1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带．若1、2两点间的距离大于2mm，这是由于先释放纸带，后接通电源造成的．这样，第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选．(2)用eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＝mgΔh验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，应选择适当的点作为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用．图2数据处理在起始点标上0，在以后各点依次标上1、2、3、……用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、……利用公式vn＝eq\f(hn＋1－hn－1,2T)计算出点1、点2、点3、……的瞬时速度v1、v2、v3、……用以下三种方法进行验证：方法一：利用起始点和第n点计算．代入ghn和eq\f(1,2)veq\o\al(2,n)，如果在实验误差允许的条件下ghn＝eq\f(1,2)veq\o\al(2,n)，则机械能守恒定律是正确的．方法二：任取两点计算．(1)任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.(2)算出eq\f(1,2)veq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)veq\o\al(2,A)的值．(3)若在实验误差允许的条件下ghAB＝eq\f(1,2)veq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)veq\o\al(2,A)，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，测量从第一个点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以eq\f(1,2)v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据画出eq\f(1,2)v2－h图线．若在实验误差允许的条件下，图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒．误差分析1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(如空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ΔEk稍小于重力势能的减少量ΔEp，即ΔEk<ΔEp，这属于系统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力．2．本实验的另一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0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值来减小误差．注意事项1．安装打点计时器时要竖直架稳，使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，再松开纸带让重物下落．4．纸带长度应选用60cm左右为宜，应选用点迹清晰的纸带进行测量．5．速度不能用vn＝gtn或vn＝eq\r(2ghn)计算，因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用vn＝gtn计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而实际上因为受摩擦阻力的影响，机械能应减小，所以速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度h，也只