研究机械能守恒的实验

一、实验原理在自由落体运动中，若物体下落高度为h时的速度为v，则有：故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度和该时刻的瞬时速度，即可验证机械能守恒定律.二、实验步骤1. 将装置竖直架稳；2. 手提纸带是重物靠近带单计时器，待接通电源后，再松开纸带；3. 换几条纸带，重复上述实验；4. 挑选理想纸带，并从第一个点开始，选取0、1、2、3、……各计数点；5. 测量各计数点到起点0的距离；6. 由公式计算各计数点的速度；7. 比较两者之间是否相等.三、数据处理方法一：利用起始点和第n个点验证方法二：任取两点验证方法三：图像法验证四、注意事项1. 安装打点计时器时，应使纸带，限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力；2. 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；3. 选取纸带时，应选取点迹清晰，所打的点成一条直线且第1、2两点间的距离接近2mm的纸带；4. 测下落高度时，应从起点0测起，为减少h值测量的相对误差，选取的各计数点要适当离起点0远些；5. 不需要测量物体的质量.

一、机械能静止的石头机械能为零吗？动能和势能统称为机械能，即E＝Ek＋Ep。二、机械能守恒定律1.内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。2.表达式如果物体除受重力和弹力作用外，不受其他外力的作用，若用Ek1和Ek2分别表示物体的初动能和末动能，W表示重力所做的功，由动能定理有W＝Ek2－Ek1。机械能无处不在根据重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，则有W＝Ep1－Ep2。故有Ep1－Ep2＝Ek2－Ek1，移项得Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2。等号左侧为物体在初位置的机械能，等号右侧为末位置的机械能，上式即为机械能守恒定律的表达式。在实际应用中，机械能守恒定律的表达式一般写为mgh1＋1/2mv12＝mgh2＋1/2mv22。另外，机械能守恒定律的表达式还可写作ΔEk＝－ΔEp，即系统动能的增加量等于势能的减少量。3.机械能守恒定律的条件①.选定的物体系统内，只有重力(或弹力)做功，其他力对物体不做功。②.除重力、弹力以外的其他力对物体做功，但是做的总功为零。机械能守恒不能简单地理解为机械能的总量保持不变，因为机械能守恒是指能量转化过程中的守恒，不仅要求物体(或物体系)的总的机械能保持不变，还要求存在动能和势能的相互转化。没有动能和势能相互转化的机械能不变，不能看作是机械能守恒。运动是绝对的，为何机械能，可以为零。三、机械能是否守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断(直接判断)若物体在水平面匀速运动，其动能、势能均不变，机械能不变；若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少。2.用做功判断若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。3.用能量转化来判断若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。4.对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒。机械能为零，是相对于参考系而言的。四、运动机械能守恒定律解决问题步骤1.选取研究对象，明确物理过程。2.明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒。3.恰当的选取零势能面，确定研究对象在研究过程的初末态的机械能。4.根据机械能守恒定律列方程。5.求解验证。

1. 机械能动能和势能统称机械能，即E=EK＋EP。势能又分重力势能和弹性势能2. 机械能守恒定律（1）机械能能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变，这就是机械能守恒定律的内容。（2）机械能守恒定律的表达式如果物体除受重力和弹力作用外，不受其他外力的作用，若用和分别表示物体的初动能和末动能，表示重力所做的功，由动能定理有另外，机械能守恒定律的表达式还常写作,即系统动能的增加量等于势能的减小量。使用此表达式解决问题时，不需要选择势能的零势面。（3）机械能守恒定律的条件①选定的物体系内，只有重力（或弹力）做功，其他力对物体不做功。②除重力、弹力以外的其它力对物体做功，但是做的总功为零。机械能守恒不能简单的理解为机械能的总量保持不变，因为机械能守恒是指能量转化过程中的守恒，不仅要求物体（或物体系）的总的机械能保持不变，还要求存在动能和势能的相互转化。那种没有动能和势能相互转化的机械能不变，不能看作是机械能守恒。例如，静止在桌面上的物体，其机械能不变，当然不违背机械能守恒。但是，这仅是一种一切力都不做功的特例，实际上，当把机械能守恒定律应用于这类问题时，既无意义也解决不了任何问题3. 机械能的变化根据机械能守恒定律，物体（或物体系）的机械能的变化与重力和弹力做功无关，也就是说物体（或物体系）机械能的变化等于除重力、弹力以外的其他力做功的大小，且除重力、弹力以外的其他力对物体做正功，物体机械能增加；除重力、弹力以外的其他力对物体做负功，物体的机械能减小。而根据前面的学习，我们知道势能的变化仅与引起势能的力做功有关，且引起势能的力做正功，势能减小；引起势能的力做负功，势能增加。动能的变化等于合外力对物体做的功。4. 几种作用类型的分析（1）机械能守恒的条件决不是合外力的功等于零，更不是合外力为零，例如水平飞来的子弹打入静止的光滑水平面上的木块内的过程中，合外力的功及合外力都为零，但系统在克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，因而机械能的总量在减小。（2）对于某个物体系内，只有重力或弹簧的弹力做功，其他力不做功，其他力不做功或者其他力做功的代数和等于零，则该系统的机械能守恒，也就是说重力做功或弹簧中弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化，只能使系统内的动能和势能相互转化。（3）对于物体系统只有动能和势能的互相转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒。（4）对于一些绳子突然绷紧，物体间碰后粘合在一起的情况，除非题目特别说明，机械能必定不守恒。5. 机械能守恒定律与动能定理的比较机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重要的规律，在物理学中占有重要的地位，它们之间有明显的区别，但也有相同点，了解这些对应用这两条规律解决问题极为重要。机械能守恒定律和动能定理都是从功和能量变化的角度来研究物体在力的作用下运动状态的改变，表达这两个规律的方程都是标量方程，这是它们的共同点。机械能守恒定律是有条件的，就是只允许重力做功，而动能定理的成立是没有条件限制的，它不但允许重力做功，还允许其他力做功，这是它们的不同点之一。在研究、解决做功的能量变化的问题中，如果守恒条件得到满足，可以用守恒定律加以解决；如果守恒条件不具备，虽然无法应用守恒定律，但用动能定理照样可以解决问题。就是说当不能用守恒定律解决问题时，应该想到用动能定理来试一下。事实上，在守恒条件得到满足时，机械能守恒定律适用的场合，动能定理也照样适用。6. 应用机械能守恒定律解题的步骤（1）根据题意选取研究对象（物体或物体系）（2）明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒。（3）恰当的选取零势面，确定研究对象在研究过程的初末态的机械能。（4）根据机械能守恒定律列方程（5）求解验证#高考#

高中阶段我们系统学习了机械能守恒定律，那么机械能包括哪些能？是如何定义的？应用的条件如何？我们如何快速准地判定机械能守恒呢？高考改革后学科素养培养下的机械能这一块如何考查呢？下面我们就结合这道高考模拟题目，将问题细化、分解。纠一纠我们在解决问题上比较容易出现混淆的地方。机械能包括：动能重力势能弹性势能这里我们要特别注意，摩擦生热能、电热能、等等其他能量统统不属于机械能这个家庭。但是我们要注意，这么多能虽然不属于机械能，但是他们可以转化为机械能。判定机械能守恒条件时，我们首先要看问题中的研究的对象是单体还是系统，或者你自己在分析问题时研究的是谁。通俗来说，一个单体(一个系统)在某一个物理过程中的机械能没有变化，就叫这个单体(或这个系统)在此过程中机械能守恒。单体：只有重力对此单体做功。系统：只有重力和系统内部弹力对系统内各物体做功。新的高考从教材、教法以及考查方式上均进行了同步改革，对学生核心素养的培养是此次改革的基调，也就是考查时，以学生为主体，糅合新情境，探究思考将是考查的新趋势。今年北京高考的实验考查已经突出体现了自主探究能力的考查，而就能这一块的考查我想题目会更加注重生活情境，细节的处理，比如投篮，过山车，蹦极等等，包括物理实验的过程设计。给出的这道历年高考模拟题目：(1)情境是弹跳杆运动，一个为质量为M质量为M小孩站在弹跳杆跳板上，处于静止时，弹簧压缩了x0。我们对小孩此刻受力分析列出：M g = k x0，第一问就出来了。下面我们按照题意画简图。状态(1)我画出弹簧原长状态，题中告知弹簧自身质量不计。(2)状态，孩子静止站在弹簧上，M g = k x0从(2)到(3)状态小孩自己发力，使劲下压弹簧最终弹簧被压缩了3x0,这一过程把小孩和弹簧作为一个系统，系统的机械能是否守恒呢？回答是否定的，不守恒。因为小孩吃了饭有了能量，但是这个能量不属于机械能。想一想，如果把一块质量为M 的猪肉压挂在弹簧上，会有上面的效果吗？回答也是否定的!但是从(3)到(4)到(5)这个过程系统机械能守恒。从(3)到(4)小孩自身不再发力，小孩在弹力和重力作用下做加速度减小加速运动，直至状态(4)时小孩合力为零，此刻速度最大。从(4)到(5)小孩所受弹力越来越小，做加速度增大的减速运动。1.通过此题要注意画图，如何快速简洁分段画图。找到临界点。2.谨慎判断机械能守恒条件。比如，人跳水，踢球等涉及人做功时要注意。3.受力分析能力要在平时熟化练习。动态分析过程我在公众号前面有一期有讲解。4.注意弹簧弹力求解5.弹簧弹性势能在高考时公式会以已知信息方式给出，注意细节。后面两个状态这里不仔细致探讨了。涉及动量守恒。此图来源于网络思考题目：光滑水平地面上有一静止但不固定的斜面体b ，斜面体b 表面光滑，现将一个物块a轻轻放在b 的上端，探讨：(1)在a 下滑过程中，a 的机械能是否守恒？(2)在a 下滑过程中，b的机械能是否守恒？(3)在a 下滑过程中，系统的机械能是否守恒？如果机械能不守恒，机械能有了变化，又如何求机械能的变化呢？欢迎关注留言，点赞，谢谢大家。铁夹于今日夜

实验是高考必考的内容。高考一般分为两个实验:力学实验和电学实验。分值15分左右。实验分值高、必考、得分率低，成了同学们又爱又恨的知识板块，今天小编给同学们整理了高考常考的实验，分析了其原理、步骤、注意事项等。小伙伴们赶紧收藏转发关注走一波吧，小编每天都有干货分享给大家！1、长度的测量会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法.2、研究匀变速直线运动打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以：⑴求任一计数点对应的即时速度v：(其中T=5×0.02s=0.1s）；⑵利用“逐差法”求a；⑶利用任意相邻的两段位移求a；⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。注意事项：1、每隔5个时间间隔取一个计数点，是为求加速度时便于计算。2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字3、探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。）4、验证力的平行四边形定则目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。注意事项：1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。2、实验时应该保证在同一水平面内3、结点的位置和线方向要准确5、验证动量守恒定律因此只需验证：m1OM+m2OP=m1OM＇+m2OP ＇。由于v1、v1＇、v2＇均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。分别用OP、OM表示。注意事项：⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。要知道为什么？⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。(4)所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。6、研究平抛物体的运动（用描迹法）目的：进上步明确，平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成运动，会用轨迹计算物体的初速度该实验的实验原理：平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。此实验关健：如何得到物体的轨迹（讨论）该试验的注意事项有：⑴斜槽末端的切线必须水平。⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。(4)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(5)如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。7、验证机械能守恒定律验证自由下落过程中机械能守恒，纸带的左端是用夹子夹重物的一端。⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。注意事项:1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带2、保证打出的第一个占是清晰的点3、测量下落高度必须从起点开始算4、由于有阻力，所以稍小于5、此实验不用测物体的质量（无须天平）8、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小，所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。实验步骤：1、用刻度尺测出金属丝长度2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。3、用外接、限流测出金属丝电阻4、设计实验表格计录数据（难点）注意多次测量求平均值的方法9、描绘小电珠的伏安特性曲线器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，导线若干。注意事项：①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。②小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，④开始时滑动触头应该位于最小分压端（使小灯泡两端的电压为零）。由实验数据作出的I-U曲线如图，⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。10、把电流表改装为电压表微安表改装成各种表：关健在于原理首先要知：微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。步骤：(1)半偏法先测出表的内阻Rg；最后要对改装表进行较对。(2) 电流表改装为电压表：串联电阻分压原理(n为量程的扩大倍数)(3)弄清改装后表盘的读数（Ig为满偏电流，I为表盘电流的刻度值，U为改装表的最大量程，为改装表对应的刻度）(4)改装电压表的较准(电路图?)(5)改为A表：串联电阻分流原理(n为量程的扩大倍数)(6)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小。11、测定电源的电动势和内电阻外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是。为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用过一段时间的1号电池）12、用多用电探索黑箱内的电学元件熟悉表盘和旋钮理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系红笔插“+”； 黑笔插“一”且接内部电源的正极理解：半导体元件二极管具有单向导电性，正向电阻很小，反向电阻无穷大。步骤：①用直流电压档（并选适当量程）将两笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘上第二条刻度线读取测量结果，测量每两点间的电压，并设计出表格记录。②用欧姆档（并选适当量程）将红、黑表笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果，任两点间的正反电阻都要测量，并设计出表格记录。13、传感器的简单应用传感器担负采集信息的任务，在自动控制、信息处理技术都有很重要的应用。如：自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感器传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。工作过程：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于利用的信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的。热敏电阻，升温时阻值迅速减小.光敏电阻，光照时阻值减小， 导致电路中的电流、电压等变化来达到自动控制光电计数器集成电路 将晶体管，电阻，电容器等电子元件及相应的元件制作在一块面积很小的半导体晶片上，使之成为具有一定功能的电路，这就是集成电路。补充实验：1．伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫（安培计）内接法。①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。②如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和U/U）。（1）滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法：被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；“以小控大”用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。（2）实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路：只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。

昨天推出的高考物理专题复习满分攻略—选择题一经推出便广受广大学员和家长的好评和关注，很多同学家长询问能否出实验的攻略呢？于是楠叔彻夜思考，祭出高考物理满分攻略——实验题部分。实验是很多高三复习同学认为比较鸡肋的板块，感觉学之无味，弃之可惜，但对于物理考试答题而言，实验是一个理想的拉分型板块，实验题的总分为15分左右，每年的高考平均得分在5分左右，按照一分一个操场的理论，如果你在实验部分得到满分就超越了10个操场的考生，听起来是不是觉得达到了人生巅峰。1. 力学试验力学试验包括游标卡尺和螺旋测微仪的读数、测弹簧劲度系数、验证力的平行四边形法则、探究牛二定律、探究功能关系、验证机械能守恒、研究平抛运动、验证动量守恒；光是这一堆实验的名字就已经可以挡住一大票人了，那么怎么来解决呢？不要怕，楠叔大招献上：游标卡尺不孤独，螺旋测微仪要孤独，劲度系数力对形变量，平行四边形矢量合成，探究牛二列牛二，功能关系是动能定理，机械能守恒有条件，平抛两个运动来合成，动量守恒碰撞算。这面这首小诗可以帮助各位同学把力学试验做一个梳理，能够更好的进行归类和总结。2. 电学实验电学实验包括测小灯泡伏安曲线、测电阻电阻率、测电源电动势和内阻、电表改装、测电流表内阻、测电压表内阻、电路故障分析、多用电表、黑箱问题；你看又是密密麻麻的一大部分，老规矩，不要怕，大招献上：小灯泡伏安曲线伏安法，测电阻率要用电阻定律，测电源电动势和内阻有4法，电表可改电流表和电压表，测电流表内阻半偏需掌握，测电压表内阻也有半偏法，电路故障导线、电流电压表均可测，多用电表欧姆档是重点，黑箱问题全靠猜。上面把电学试验中的难点和方法给了一个全面的总结，在复习的时候可以结合记忆，电学实验记清楚每个实验下面的适用条件很重要。3. 其他实验对于实验复习，除了常规的力学试验和电学实验之外，还要多关注一些非主流实验，比如测摩擦系数实验、示波器原理实验、电磁感应的应用实验，这部分往往是高考理论结合热点的出法，考点新颖，很多同学会觉得不适应，在平时练习中要进行有意识的收集和整理，这样才能做到心中有数。实验和基础知识的板块联系没有那么的紧密，相对比较独立，在进行二轮复习时，可以有针对性的专题训练，把每一个实验下面的考法和题型进行总结，然后对陷阱点进行分析，到高考的时候，就可以做到实验在手，理综不慌的学霸心态了。

《机械能守恒定律》教学设计一、教学目标【知识与技能】知道机械能的概念，能够分析动能和势能之间的相互转化问题;理解机械能守恒定律的内容和适用条件，会判断机械能是否守恒。【过程与方法】学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法，初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。【情感态度与价值观】体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，提高科学素养。二、教学重难点【重点】机械能守恒定律的推导及内容。【难点】对机械能守恒定律条件的理解。三、教学过程环节一：导入新课教师先找一名学生配合完成小实验：把钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至这位同学鼻尖处释放，当钢球摆回时，观察该同学反应，并让学生分析会不会碰到鼻子，思考原因。由此引入新课《机械能守恒定律》。环节二：新课讲授(一)动能与势能的相互转化教师播放视频：荡秋千、过山车、撑杆跳、瀑布等视频材料，初步深刻感受各种丰富多彩的动能与势能发生相互转化的过程。教师播放演示实验：滚摆、单摆、自由落体等实验。教师：演示实验中物体自由下落时，重力势能怎样变化?变化的原因是什么?学生：重力势能减少，因为重力对物体做正功。思考：减少的重力势能去哪了?学生：物体下落过程中，速度在逐渐增加，说明物体的动能增加了，即物体原来的重力势能转化成了动能。教师：那如果物体由于惯性在空中竖直上升时，能量又是怎样变化的?学生：物体原有的动能转化为重力势能。教师播放演示实验：水平弹簧振子在气垫导轨上振动的实验。感受弹力做功引起弹性势能的变化。教师举例说明：物体被弹簧弹出去之后，弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，而物体的速度增加，动能增加。也就是弹簧的弹性势能转化成了物体的动能。学生总结：不仅重力势能可以与动能相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。教师补充：从上面的例子可以发现：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另外一种形式。(二)机械能守恒定律教师提问：物体动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢?以动能和重力势能的相互转化为例，研究这一问题。结合教材给出题目，学生联系之前学过的动能定理和重力势能的的相关知识，列式并化简，得出前后总的机械能相等的关系式。小组交流结果后总结：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。同样可以证明在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以互相转化，总的机械能也保持不变。教师总结得出机械能守恒定律的内容及表达式。及时深化：从机械能守恒定律的内容可以总结出机械能守恒的条件，分别从做功角度和能量角度分析：只有重力或弹力做功，其他力不做功或其他力做功的代数和为0;只有动能和势能之间的能量转化，无其它形式的能量转化。教师带领学生完成教材例题，之后分析结论，发现与已有的认知或生活经验一致。并通过例题总结出：用机械能守恒定律解题时，不用考虑两个状态间过程的细节，只需要考虑运动的初末状态即可。并比较与用牛顿运动定律解题的简洁性。环节三：巩固提升利用所学知识思考飞船在椭圆轨道上绕地球运行时机械能是否守恒?环节四：小结作业学生总结本节所学内容。并完成课后“问题与练习”。

久不跳票，手艺生疏是的，你没看错《问答专栏》又双叒叕一次跳票之后终于金盆洗手，洗心革面昨天我放了你的鸽子今天你一定会原谅我1Q你凭什么放我鸽子？by 宇宙无敌美丽可爱帅气大方的读者A首先，认错态度要端正：立正！中二所宝宝深刻地认识到了自己的错误，特在此向关心公号的读者表达深深的歉意，“我错了！我错了！我错了！”（重要的事情说三遍）其次，说明原因：2020年3月6日，北京时间上午9时许，由于小编的误操作，将尚未编辑完成的推送发出，随后处理不当，直接删除，造成公号部分读者的疑惑，同时成功跳票（咦，莫名的成就感是怎么回事），对广大读者造成了不可估量的损失，在此再次给大家郑重道歉。现已更新相关推送机制，确保不会再次出现同样的问题，请广大网友读者监督。最后，签保证书：我保证，我再也不敢了！下次，呸！以后，嗯！从今往后，一定谨慎驾驶，尽量少再也不翻车了！最最后，中二所以自身经历告诫大家：道路千万条，安全第一条！行车要规范，翻车须谨慎！By 中二所2Q为什么在流速快的地方压强小，也就是伯努利原理的原理？by 匿名A每当我问这个问题时，答曰：由伯努利原理可知，流速快的地方压强小。再问：为什么? 再答曰：因为伯努利原理啊！伯努利原理的本质是流体中的机械能守恒。粗略的来看，对于一个稳定的流动，其内部的状态已经达到稳态，流体内部压强分布和流速分布已经固定。液体在从压强大的地方向压强低的地方流动的过程中，由于压力对运动的流体微元做功，从而动能增加，流速变快。我们再深入一点，如果我们仔细检查一遍上面的论述的前提的话：1. 压强和流体的分布不能随着时间发生变化。2. 流体除了动能和压力做功以外不能有其它能量来源和消耗，这意味着不能有摩擦，流体不能被压缩，压缩显然也意味着压强差做的功并不能完全变成流体的动能。3. 考察的流体要前后一致。这几个条件也正是伯努利定律成立的前提。By NKXXX3Q为什么泡沫在容器里不易倒出?by 匿名A有首歌怎么唱的来着，「我们都是泡沫，轻轻一碰就破」因为泡沫里都是，空气啊正经点来说，有以下几个原因。泡沫的质量很小，一个泡泡的厚度往往只有几百纳米，对于一个半径是厘米大小的泡泡而言，肥皂泡的那点质量摊到整个泡泡的体积里，密度和空气差不多。另外一方面，泡泡和容器壁之间由于表面张力的作用，也足以挂住泡泡。而且现在大家洗东西都用各种表面活性剂，肥皂洗洁精之类的，降低了水的表面张力。泡泡表面不会被撕扯得太厉害，自然也让泡泡更加持久……By NKXXX4Q为什么锅里有未沥干的水时，用锅烧油水会爆溅；为什么加盐可以避免爆溅？by 缘来柔伺A炒菜过程中，经常会有油水飞溅，一种情况是，当锅里的油烧热以后，向锅中放入含水分的蔬菜时，会发生飞溅。此过程中，由于油的沸点高于水的沸点，锅中的热油温度远高于水的沸点，当少量水份突然滴入油的高温环境时，水份迅速汽化形成气泡，膨胀引起飞溅现象。还有一种情况是，当锅里水未沥干时，在加热油的过程中时不时会发生飞溅，这种情况与第一种情况略有不同，锅底未沥干的水份在油加热的过程中，部分液滴由于缺少汽化核无法形成气泡在较低温度时溢出，形成了不稳定的过热液体，在油达到沸点沸腾时，由于外界环境的剧烈变化，过热液体快速汽化，膨胀引起飞溅，这个过程类似于液体的暴沸现象。在油中加入盐的作用和沸石的作用几乎相同，盐不溶于油，作为杂质提供了汽化核，使得水份在较低温度下形成气泡溢出，防止其形成过热液体并在油沸腾时造成飞溅。如果仅仅为了防止油的飞溅，建议在刚开始加热时就放入少许盐，而不是当油烧热以后再加入盐，此时并不能起到防止飞溅的作用。By 勿用5Q气态的铁可以导电吗？by 匿名A气态的铁咱也没见过，咱也不敢随便说，姑且从理论上来分析一下叭。固态铁能导电这是大家都知道的，且固态铁的导电能力来源于其共有化的自由电子。由于金属键的特殊性质，金属原子的最外层电子不是被限制在原子核周围而是弥漫在整个金属中，形成可以自由运动的电子海，电子不受束缚所以可以参与导电。那么当铁由固态变为气态时情况会发生什么变化呢？我们重点来关注一下固态时对电导做出贡献的电子，气态时不再有金属键，最外层电子也不再共有化，而是局域在铁原子周围，不自由自然也无法导电（这里不考虑气态时铁的组合形式）。当然事无绝对，如果给气态铁外加一个电场，当电场能量达到一定值时（其中Fe的第一电离能为 762.5 kJ/mol，第二电离能为 1561.9 kJ/mol），可以被电离激发成等离子体态，此时，等离子体态的铁就是很好的导电体。By 懒懒的下午三点半6Q既然人的体温是36度，为什么人在24度左右时感到舒适，直接待在36度的地方不就不用散热了吗?by llovemjxyA（本题知识点指路，高中生物必修三，一二章，看完问答记得去复习哦）即使是在36度或者更高的温度下人体仍需要散热，且不散热并不等于我们就不会热。人类是恒温动物，体内有完善的体温调节机制，能在环境温度变化的情况下保持体温的相对稳定，因此我们维持各种器官等正常运转时会有一定的产热，同时还需要有一定的散热机制来维持体温不会一路飙升。安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌。人体的散热主要通过汗液蒸发（炎热环境下为主要途径）、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等。如果我们是一杯36℃的温水，那么我们在36℃的环境下确实不需要散热，但是我们体内会不断产生热量，而在与体温接近的温度下我们的散热会受到影响，且生命不息产热不止，我们不能指望像变温（冷血）动物那样减少产热，因为至少要维持生命最低需求，因此散热受影响时就会让我们感到不舒适。温度过低或过高会让我们的身体感到冷或热，因而在24℃左右，人体没有冷热感，身体内的毛细血管舒张平衡，就会感觉非常舒适。最后，知识点总结（敲黑板了哟），人体体温调节机制：（1）寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺素增加（增加产热）→体温维持相对恒定；（2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、血流量增加、汗液分泌增多（增加散热，无减少产热的途径）→体温维持相对恒定。By 懒懒的下午三点半7Q实验，一个水杯下放个纸片，因为大气压托纸片，所以水掉不下来，但去了纸片，大气压仍存在，为什么水会掉下来？（为什么我看不见有人给我答疑？）？by 鹏鹏程万里A杯子装满了水，杯子里几乎没有空气，用纸片盖住，倒过来可以认为装满水的杯子和真空的杯子具有同样的性质。此时纸片一方面受到水的重力的压力有往下落的趋势；一方面又受到了来自下方的空气压强（请注意，同一高度的流体压强的作用力处处相等，不分上下）的影响，有被托起的趋势，而杯子里的水无论你的杯子有多大，都不会有760毫米汞柱、或者9.8米的水柱那么高。因此,外界的压强肯定大于杯子里水的重力，所以被来自上方的空气压强给压住了。如果我们将纸片戳一个小孔时，由于水的张力（作用差不多可以理解为维持最小表面积）大于大气压，使空气还是无法进入杯内，于是杯内仍是真空状态，水还是不流下来。而当这个孔足够大时或是直接拿开纸时，因为水的张力基本不变，而大气压力增大（根据水和空气接触的面积增大而增大），空气能进入杯内，所以水就流下来。如果杯口无纸，水面不是绝对水平，在水面上会产生压强差，造成水的流动，最终水会都流光。By 懒懒的下午三点半8Q光的波粒二象性会同时显示出来吗？如果不可以，那么何时显波性，何时显粒子性呢？为什么这时会显波性显粒子性呢？by 末路狂花A光的波动说与微粒说之争从十七世纪初笛卡儿提出的两点假说开始，至二十世纪初以光的波粒二象性告终，前后共经历了三百多年的时间，牛顿、惠更斯、托马斯·杨、菲涅耳等多位著名的科学家成为这一论战双方的主辩手。光的波粒二象性表明光既具有波动特征又具有粒子特性，这一点目前是毫无争论的，但尽管我们都承认这个观点，波动性和粒子性却像是光的两种人格一样不曾同时出现，比如衍射时光似乎就是纯粹的波，而光电效应却又让人看到其粒子的一面，这给人一种光有时是粒子有时是波的错觉。其实不然，波动性和粒子性确实是同时存在且可以同时显示的，只是我们之前没有观察到而已。而对于我们已知的关于光的各种现象可以简单理解为，对于时间的平均值，光表现为波动；对于时间的瞬间值，光表现为粒子性，这么看就容易想通为什么我们在衍射现象时把光看作电磁波，在光电效应中把光看作粒子了。不过科学家们从未停止同时、直接观察到光的波动和粒子特性的脚步。瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家曾成功拍摄出有史以来第一张光同时表现出波粒二象性的照片，这一突破性成果发表在《自然·通讯》杂志上。瑞士洛桑联邦理工学院科学家拍摄的有史以来第一张光既像波，同时又像粒子流的照片这个实验非常巧妙，由于当紫外光照在金属表面时，会造成一种电子发射。爱因斯坦将此解释为入射光的“光电”效应，被认为只是一种波，也是一束粒子流。EPFL的一个由法布里奥·卡彭领导的研究小组进行了一次“聪明的”反向实验：用电子来给光拍照，终于捕获了有史以来第一张光既像波，同时又像粒子流的照片。这张照片也表明了光的波动性和粒子性是可以同时显示出来的。光是粒子吗？光是波吗？实际上，光就是光，光只是光，粒子和波都是为了研究光的本质而建立的模型。By 懒懒的下午三点半9Q太阳为什么没有氧气就能燃烧？by 某某某A燃烧反应，可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象，一般而言，燃烧反应的三个要素是可燃物，助燃物以及点火源，而其中最常见的助燃物就是氧气了。当然也有一些燃烧反应不需要氧气的参与，比如镁（Mg）在二氧化碳（CO2)中的燃烧。姑且认为太阳发出的光和热是由于“燃烧”反应引起的，我们来寻找太阳“燃烧”的三要素。光谱分析表明，太阳中最主要的物质是氢和氦，其中氢占太阳质量的74%，氦占25%，其他所有元素占1%。按一般标准，氦气是惰性气体，那么很大的可能氢气就是太阳燃烧的可燃物；太阳表面的温度高达6000K，核心温度几百万度，点火源或者说着火点的要求早已达到；但没有助燃物（氧气），太阳燃烧反应的条件并不成立。太阳中发生的很可能不是燃烧反应。即便有足够多的助燃物，当太阳以足够温暖（照亮）整个太阳系的亮度发光时，其燃料会在较短的时间内耗尽。下面我们来估算一下。初中或高中的同学应该都做过氢气和甲烷燃烧热的比较的考题，氢气的燃烧热是285.8kJ/mol，甲烷是890.31kJ/mol，等质量（1g)的氢气和甲烷放出的热量分别为285.8/2=142.9kJ和890.3/16=55.6kJ，氢气放出的热量约为甲烷的3倍。曾经有人估算过，1千克天然气（甲烷）可以供20KW的锅炉连续工作45分钟，假设太阳全部由甲烷构成，太阳质量为2.0x1030千克，功率为3.8x1028W（用来温暖整个太阳系），天然气大约在10000年内耗尽，换成氢气也仅仅24000年。估算过程如下图所示：这些估算出的时间尺度远远小于生物进化的时间尺度（几百万年），说明实际太阳“燃烧”的过程中放出的能量远远高于一般有氧燃烧的过程，太阳的“燃烧”过程是一种燃烧效率更高的反应——核聚变反应（英国天文学家亚瑟·爱丁顿20世纪20年代首次提出）。现有的太阳模型中，太阳的能量产生过程包含了一系列的核反应过程，总的效果是4个氢原子经过强相互作用和弱相互作用后聚变为一个氦原子，放出大量的热量，即我们眼中看到的太阳“燃烧”。燃烧反应，或者说剧烈的发光发热的氧化还原反应，其中涉及的是新键的产生和旧键的断裂，是核外电子和原子核之间的相互作用，其中起主导作用的是电磁相互作用。但太阳燃烧，核聚变反应，是原子核内部核子之间的相互作用，包括强相互作用和弱相互作用，其中强相互作用比电磁相互作用强的多，保证了核聚变反应放出的化学能远远高于化学反应；而弱相互作用比电磁力还弱，通过这种相互作用的反应较难实现，但却是太阳”燃烧“反应中必不可少的一环（质子转变为中子），限制了核反应的速率，使得太阳能够在较长时间内持续“燃烧”。从概念上讲，太阳发生的反应不能再称之为燃烧了，或者说，月亮代表我的心，但太阳却欺骗了你。参考：《通向宇宙的三级阶梯》戴维·加芬克尔By 勿用本期答题团队：物理所懒懒的下午三点半、NKXXX、勿用写下您的问题，下周五同一时间哦~上期也精彩静态图为什么会动起来呢？| No.195编辑：不言

#高中物理#在高一物理必修二中，我们学习了动能定理与机械能守恒，可是学习完二者之后，好多同学处于迷茫的状态，不知道什么时候用动能定理，什么时候用机械能守恒，下面我们对二者做一下详细介绍。一、动能定理请点击输1．内容： 物体所受合力做的总功等于物体动能的变化量。2．表达式：．3．意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系．即外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度．4．使用情况：①适用于受恒力作用的直线运动，也适用于变力作用的曲线运动；②不涉及加速度和时间的问题中，首选动能定律； ③求解多个过程的问题； ④变力做功．总的概括就是动能定理的使用是不需要条件的，在任何情况下都可以使用，并且一般研究对象为单个物体。5．解题步骤：①明确研究对象，找出研究对象初、末状态（对应的速度）及其对应的过程；②对研究对象进行受力分析；③弄清外力做功的大小和正负，计算时将正负号代入； ④当研究对象运动由几个物理过程所组成，则可以采用整体法进行研究．二、机械能守恒定律1．内容：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．2．条件：只有重力或弹簧弹力做功．3．表达式：①，系统中初、末状态机械能总和相等，且初、末状态必须用同一零势能计算势能．②，系统重力势能减少（增加）多少，动能就增加（减少）多少．③，系统中A部分增加（减少）多少，B部分就减少（增加）多少．机械能守恒的条件：之后重力或者弹力做功。研究对象都是一个系统。4．解题步骤：①确定研究对象，分析研究对象的物理过程；②进行受力分析；③分析各力做功的情况，明确守恒条件；④选择零势能面，确定初、末状态的机械能（必须用同一零势能计算势能）；⑤根据机械能守恒定律列方程．5．判断机械能守恒的方法：①从做功角度判断：分析物体或物体系的受力情况，明确各力做功的情况，若只有重力或弹簧弹力对物体或物体系做功，则物体或物体系机械能守恒；②从能量转化的角度来判断：若物体系中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系的机械能守恒．三、动能定理与机械能守恒的对比：（1）动能定理是无条件使用的，而机械能守恒只有在一定条件下才能使用，当系统内只有重力或者弹力做功时机械能才守恒，有些题能用机械能守恒解决的题，也能用动能定理解决，但是能用动能定理解决的题不一定能用机械能守恒。（2）一般我们研究单个物体用动能定理，研究系统时用机械能守恒。