实验与能量守恒定律.ppt

实验：验证机械能守恒定律,验证机械能守恒定律,一、实验目的 二、实验原理 三、实验器材 四、实验装置 五、实验步骤 六、注意事项 七、思考题,利用自由落体运动 验证机械能守恒定律,返回,原理,一、实验目的,在只有重力做功的自由落体运动中,物体的势能向动能转化但机械能守恒。 设物体 的质量为m,从静止开始下落,下落高度为h时速度 为v,则应有: 推导得： 由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度 v,再利用当地的重力加速度 g的值,即可对 mv2 和mgh进行比较,若相等,则机械能得以验证。很明显,物体质量m的具体值不需测定。,返回,器材,目的,二、实验原理,打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、导线、重物(带夹子)、刻度尺、铁架台(附铁夹),等。,返回,装置,原理,三、实验器材,返回,步骤,器材,四、实验装置,五、实验步骤,.安装置(竖直、稳定） .打点（先通电再打点） .换纸带,重复打点几次 .挑选纸带并进行研究:记下第一个点的位置O，选取个较方便的点,量出各点到O的距离,计算出各点的速度 ,分别代入 mv2 mgh研究,返回,注意事项,装置,六、注意事项,1.重物下落不是严格的自由落体运动(有空气阻力和摩擦阻力)。设物体实际下落的加速度为a,则ag(当地的重力加速度),比较mv2 /2和mgh时, mv2 /2要小于mgh,即重物的机械能减少。 为了减小这种误差:尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦, 重物选用质量较大而体积小的物体。,返回,注意2,步骤,注意事项 2.挑选纸带:选用第1、2两点间距接近2mm的纸带进行研究。从原理上看,打第一个点时速度为0,那么第1、2两点间距为y gt2 9.8 0.0220.002m2mm。这意味着选用打第1个点的瞬时开始下落的纸带。,返回,注意3,注意1,10. 能量守恒定律与能源,一、能量的多样性,对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的。 我们知道能量的形式： 机械能、内能、电能、太阳能、化学能、生物能、原子能等。,想一想,这些能量之间有什么联系呢？ 这些能量之间又是怎样联系的呢？,太阳能的利用：太阳能转化为电能,内燃机车：内能转化机械能,水电站：水的机械能转化为电能,水果电池：化学能转化为电能,二、能的转化,不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化。 做功的过程是能的转化的过程。,三、能量守恒定律,能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。,1、什么是能量耗散？,热和光被其它物质吸收之后变成环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量耗散。,2、能量转化的方向性： 机械能能自发地全部转化为内能，但内能不能自发地全部转化为机械能,三、能量耗散,能量耗散表明：在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用了。,还表明：能源