人教6.6 实验七：探究机械能守恒定律（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

第六章 机械能守恒定律
近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
功 功率和机车启动问题
Ⅱ
广东卷·T9
北京卷·T8
Ⅲ卷·T18
动能定理及其应用
Ⅱ
浙江6月卷·T13
浙江1月卷·T20
甲卷·T20
Ⅱ卷·T16
Ⅱ卷·T25
Ⅲ卷·T17
Ⅰ卷·T14
Ⅱ卷·T14
Ⅲ卷·T25
机械能守恒定律及其应用
Ⅱ
乙卷·T16
甲卷·T24
Ⅱ卷·T18
功能关系及能量守恒定律
Ⅱ
山东卷·T16
广东卷·T9
Ⅰ卷·T19
实验六：探究动能定理
Ⅲ卷·T22
实验七：探究机械能守恒定律
湖北卷·T12
河北卷·T11
河北卷·T12
核心素养
1.物理观念:功和功率、动能、势能及功能关系
2.科学思维：(1)机车启动模型(2)利用动能定理、机械能守恒定律、功能关系进行科学推理或科学论证。
3.科学态度与责任：利用能量观点解决生产、生活、科技中的问题
命题规律
高考对机械能及其守恒定律部分的考查常结合生产、生活中常见的物理情景，如物体上抛下落、车辆启动、(类)刹车、物体上下坡、传送带等。在考查方向上，单一物体、多个物体的不同运动形式都有所体现。解题方法主要是函数法和图象法，同时应用推理论证。对学科核心素养的考查主要体现在运动与相互作用观念、能量观念、模型建构、科学推理及严谨认真的科学态度。
备考策略
本章是高考的重要内容，复****备考要重点加强物理模型的建构;突出物理思想，如:转换与守恒。加强能量规律的探究、推理、论证及在不同环境下的具体应用。利用生产，生活中与功和能量紧密联系的实践活动，加强对能量规律的应用与探究。加强典型学科方法如函数法、比较法、极限法、图象法、模型法等的应用训练。
【网络构建】
专题6.6 实验七：探究机械能守恒定律
【网络构建】
考点一 基本要求
一、实验目的
验证机械能守恒定律．
二、实验原理
通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律．
三、实验器材
打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根．
四、实验步骤
1．安装置：按实验原理图将检查、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3次～5次实验．
3．选纸带：(1)用mgh＝mv2来验证，应选点迹清晰，且1、2两点间距离接近2 mm的纸带．
(2)用mv－mv＝mgΔh验证时，只要A、B之间的点迹清晰即可选用．
五、实验结论
在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒
考点二 方法规律
一、验证方案
方案一：利用起始点和第n点计算．代入ghn和v，如果在实验误差允许的范围内，ghn＝v，则验证了机械能守恒定律．
方案二：任取两点计算
1．任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.
2．算出v－v的值．
3．如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝v－v，则验证了机械能守恒定律．
方案三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第一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v2为纵轴，以h为横轴，绘出v2－h图线，若是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律．
二、误差分析
1．测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值．
2．系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔEk＝mv必定稍小于重力势能的减少量ΔEp＝mghn，改进办法是调整安装的器材，尽可能地减小阻力．
三、注意事项
1．打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其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．测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用vn＝，不能用vn＝或vn＝gt来计算．
高频考点一 基本要求
例1.（2022·广东惠州·二模）在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验，设重力加速度为g。
（1）