文档介绍：实验微课 (六 ) 验证机械能守恒定律
考点考级
命题点
考查频率
实验原理与实验操作 (Ⅰ )
命题点：考查实验原理与操作
2017·天津卷， 9(2)
实验数据处理与误差分析 (、打点计时器阻力 )做
功，故动能的增加量 Ek 稍小于重力势能的减少量 Ep，即 Ek< Ep，这属于系统误差，改
进的方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， 属于偶然误差。 减小误差的方法是测下落距离
时都从 O 点测量时，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．
七、注意事项
1．应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力
的影响，采取的措施有：
(1)安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，以减小摩擦阻力．
应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．
2．实验中，提纸带的手要保持不动，且保证纸带竖直，接通电源后，打点计时器工作
稳定后再松开纸带．
3．验证机械能守恒时，可以不测出重物质量，只要比较
1 2
2vn和
ghn 是否相等即可验证机
械能是否守恒．
4．测量下落高度时，为了减小测量值
h 的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远
一些，纸带也不易过长，有效长度可在
60 cm～ 80 cm
之间．
5．速度不能用 vn＝ gtn 或 vn＝ 2ghn计算，否则犯了用机械能守恒定律验证机械能守恒的错误．
考点一 实验原理与实验操作
命题点 考查实验原理与操作
1.(2017 天·津卷， 9(2)) 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 ____.
．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．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物
(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一个点．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 ________.
A．OA、AD 和 EG 的长度
B．OC、 BC 和 CD 的长度
C．BD 、 CF 和 EG 的长度
D． AC、 BD 和 EG 的长度
【解析】 (1)A 对：验证机械能守恒定律时，为降低空气阻力的影响，重物的质量和
密度要大．
对：为减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔要在同一竖直平面内上下对正．
C 错：验证机械能守恒定律的表达式为
mgh＝
1
mv2，重物的质量没必要测量．
2
错：此做法对减小实验误差无影响．
(2)利用纸带数据，根据
1
2
即可验证机械能守恒定律．要从纸带上测出重物下
mgh＝ mv
2
落的高度并计算出对应的速度，选项
A 、 D 的条件中，下落高度与所能计算的速度不对应；
选项 B 的条件符合要求，可以取重物下落
OC 时处理；
选项 C 中，可以求出
C、F 点的瞬时速度，又知 CF 间的距离，可以利用
1
2
1
2
mv2－ mv1＝
2
2
mg h 验证机械能守恒定律．
【答案】 (1)AB (2)BC
考点二 实验数据处理与误差分析
命题点 实验数据处理与误差分析
2．(2016 课·标卷Ⅰ，计时器的电源为交流电源，
22)某同学用图 (a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点
可以使用的频率有 20 Hz 、30 Hz 和 40 Hz，打出纸带的一部分如
图(b) 所示．
该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需