实验：验证机械能守恒定律 学案（人教版必修2）

1 / 7 实验：验证机械能守恒定律 学案（人教版必修 2） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 实验：验证机械能守恒定律学案（人教版必修 2） 1实验目的与实验器材 (1)实验的目的是：研究物体自由下落过程中 _的变化，从而验证 _定律 (2)实验所需要的器材有：铁架台、铁夹、打点计时器、夹子、复写纸、刻度尺、 _、 _、 _、 _等 2实验原理 在只有 _做功的自由落体运动中，物体的 _和 _互相转化，但总的 机械能守恒即动能的 _ 等 于 重 力 势 能 的_ (1)若以重物下落时的起点为基准，物体下落高度 h 时的速度为 v，在误差允许的范围内， 如计算出 12mv2 mgh，机械能守恒定律即被验证 (2)若以重物下落过程中的某一点 A 为基准，设重物的质量2 / 7 为 m，测出物体对应于 A 点 的速度 vA，再测出物体由 A 点下落 h 后经过 B 点的速度vB，则在误差允许范围内，由 计算得出 12mv2B 12mv2A mgh ，机械能守恒定律即被验证 (3)测定第 n 点的瞬时速度的方法是：测出第 n 点前后两段相邻相等时间间隔 T 内下落的 距离 sn、 sn 1，由公式 vn sn 1 sn2T 求出 3数据处理 (1)利用公式 vn hn 1 hn 12T，计算出点 1、点 2、点 3、 的瞬时速度 v1、 v2、 v3、 . (2)要验证的是 12mv2 _或 12mv22 12mv21_，只需验证 12v2 gh 或 12v22 12 v21 gh ，因此 _测量重物的质量 m. 验证：通 过计算，看在误差允许的范围之内 12v2n 与 ghn 是否相等或 12v2m 12v2n 与 ghmn 是否相 等 【概念规律练】 知识点一 实验器材的选择和实验的操作 1用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有 ( ) 3 / 7 A重物的质量 B重力的加速度 c重物下落的高度 D与重物下落高度对应的重物的瞬时速度 2在验证机械能守恒定律的实验中： (1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为 _ A打点计时器 (包括纸带 ) B重物 c天平 D毫 米刻度尺 E秒表 F运动小车 (2)打点计时器的安装放置要求为 _；开始打点计时的时候，应先 _，然 后再 _ (3)选择下列正确的实验步骤，并按次序排列为 _ A用天平测出重锤的质量 B把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上 c接通电源，松开纸带 D松开纸带，接通电源 E用停表记下重锤下落的时间 F取下纸带，重复上述实验 3 次 G将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并 用手提住，使重锤靠近打点计时器 H选取理想纸带，对几个方便的点测量并计算，看 mgh 和4 / 7 12mv2 是否相等 知识点二 实验的原理 3在某次验证机械能守恒定律的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一条竖直线上， 使纸带通过时受到了较大的阻力，则结果 ( ) A mgh12mv2B mghEk ，这是因为重物下落的过程中除了受到空气阻力的作用外，还受到纸带和限位孔间摩擦阻力的作用 5 c 根据机械能守恒定律有： mgh 12mv2， v2 2gh，所以 v2 与 h 成正比例关系，函数图象是一条过原点的直线， c正确 点评 图象法的应用必须与函数关系式相结合使用，才能充分明确图象与函数之间的关系及图象的形状 6 (1) (2) (3)见解析 解析 (1)重力势能的减少量为 Ep 减 mghoB m (2)重物下落到 B 点时的速度 vB hAc4T /s/s 所以重物从 o 点下落到 B 点动能的增加量为 Ek 增 12mv2B 12m (3)从 (1)、 (2)中计算的数据可得出在实验误