江苏省高中物理学业水平测试复习 第七章 机械能守恒定律 第20讲 实验：验证机械能守恒定律 能量守恒定律学案 必修2

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1、 第20讲　实验：验证机械能守恒定律　能量守恒定律 紧扣考纲 考情再现 测试内容 测试要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 探究、实验：用电火花计时器(或电磁打点计时器)验证机械能守恒定律 a 12 11 25 8 能量守恒定律 A 21 11 考点一　实验：验证机械能守恒定律 验证机械能守恒定律就是让重物做__________________运动，验证重物下落过程中减少的__________________和增加的____________的关系是否在误差允许的范围内________． 特别提醒　

2、(1)验证机械能守恒定律的实验中，重物拖着纸带自由下落，通过对纸带的测量获取数据进行验证．实验中的几点说明： ①要先接通电源再松开纸带． ②选取第一、二两点间距离接近2 mm，并且点迹清晰的纸带进行测量． ③为了减小误差，重物要选重一些的． ④选取某个点，用刻度尺测量第一个点到该点的距离h，测量该点的前后两点间的距离xn＋xn＋1，计算打该点时的速度vn＝；比较gh与vn2是否近似相等，若是，则验证了机械能守恒定律． (2)由于重物及纸带下落中要不断地克服阻力做功，因此重物重力势能的减少量必稍大于动能的增加量． 例1　(2018江苏学测)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图1所示，

3、实验中发现重物减小的重力势能略大于增加的动能，其主要原因是(　　) 图1 A．未测量重物的质量 B．先接通电源，后释放纸带 C．使用的重物质量大，体积小 D．重物和纸带在下落时受到阻力 例2　(2018镇江学测模拟)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，某同学选择一条如图2甲所示的纸带，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…，所用交流电源的频率为f. 图2 (1)为减少阻力对实验的影响，下列操作不可行的是________． A．下落的重物选用铁质重锤 B．安装打点计时器时，应使两限位孔在同一竖直线上 C

4、．释放纸带前，手应提住纸带上端并使纸带保持竖直 D．重锤下落中，手始终提住纸带上端，保持纸带竖直 (2)打B点时，重锤的速度vB＝________. (3)该同学用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示．图线不过坐标原点的原因是________________． 考点二　能量守恒定律 (1)能量既不会凭空________，也不会凭空__________，它只能从____________转化为____________________，或者从______________转移到____________________，在________或________过程中其总量保持不变． (2)自

5、然界中的宏观过程具有____________性，能量耗散从________________的角度反映出这种方向性． 例3　(2017届南通中学模拟)下列说法中正确的是(　　) A．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律 B．能量守恒表明，节约能源是无意义的 C．随着科技的发展，永动机是可以制成的 D．能量耗散反映出自然界宏观过程的方向性 例4　(2017届南京模拟)下列对能量守恒定律的认识错误的是(　　) A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加 C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的 D．石子从空

6、中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了 1．(2016江苏学测)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列释放纸带的操作正确的是(　　) 2．(2014江苏学测)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图3所示．关于该实验，下列说法正确的是(　　) 图3 A．重物应选用密度小的物体 B．两个限位孔应在同一竖直线上 C．打点计时器应接低压直流电源 D．应先释放纸带，后接通电源 3．(2014江苏学测)崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能

7、源．事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了(　　) A．质量守恒定律 B．电荷守恒定律 C．机械能守恒定律 D．能量守恒定律 4．(2015江苏学测)如图4所示为打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置． 图4 (1)通过研究重物自由下落过程中增加的____________与减少的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律． (2)实验中打点计时器应接____________(选填“直流”或“交流”)电源．正确操作得到的纸带如图5所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图所示，已知重物的质量为m，重力加速度为g.则从

8、打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为____________． 图5 答案精析 考点突破 考点一 自由落体　重力势能　动能　相等 例1　D　[实验过程中由于受到阻力的作用，重物减小的重力势能略大于重物增加的动能，D正确．] 例2　(1)D　(2)f (3)打O点时，重锤的速度不为0 解析　(1)重锤下落中，手始终提住纸带上端，机械能不守恒，本实验是不可行的． (2)vB＝＝f (3)实验中应满足mgh＝mv2，v2＝2gh，图线不过原点说明初速度不为0. 考点二 (1)产生　消失　一种形式　另一种形式　一个物体　另一个物体　转化

9、　转移　(2)方向　能量转化 例3　D　[能量守恒是自然界遵循的普遍规律，而不是机械能守恒，A错误．由自然界中宏观过程的方向性知，节约能源是有意义的，B错误．永动机不可能制造出来，C错误．] 例4　D　[根据能量守恒定律，某种形式的能减少，一定存在其他形式能的增加，某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加，能的总量是保持不变的，永动机是不可能制成的，石子从空中落到地面机械能没有消失，故A、B、C对，D错．] 真题演练 1．A　2.B　3.D 4．(1)动能　(2)交流　mgh2 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375