1、,机械能及其守恒定律,第 五 章,实验六 验证机械能守恒定律,栏目导航,知识梳理 夯实基础,四、实验过程 1安装置：按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路 2打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一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35次实验,3选纸带：在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起点标上0，以后各点依次标上1、2、3、4用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、h4,六、误差分析 1系统误差：本实验中因重锤和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点
2、计时器阻力)做功，故动能的增加量Ek稍小于重力势能的减少量Ep，即EkEp，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偶然误差：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，多次测量取平均值,考点1 实验原理及误差分析 例1(2017天津卷)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律 (1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 _. A重物选用质量和密度较大的金属锤 B两限位孔在同一竖直面内上下对正 C精确测量出重物的质量 D用手托
3、稳重物，接通电源后，松手释放重物,核心考点 分层突破,AB,(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第个点重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_. AOA、AD和EG的长度 BOC、BC和CD的长度 CBD、CF和EG的长度 DAC、BD和EG的长度,BC,考点2 实验数据的处理 例2某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20
4、Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图乙所示 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算,(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_. (2)已测得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为_Hz.,40,考点3 实验创新设计 本实验可从下列三个方面改进创新 1物体的速度可以用光电计时器测量，消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的误差 2用频闪照相进行验证，消除纸带受到的阻力 3利用气垫导轨来设计该实验，以减小由于摩擦带来的误差,B,1.50(1.491.51),1.50(1.491.51),