学案：验证机械能守恒定律.doc

实验：验证机械能守恒定律高一物理学案组编制2011-5-23一、实验目的：验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒。 二、实验原理 2、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻高度h和该时刻的即时速度vt，即可验证机械能守恒定律。三、实验仪器铁架台（带铁夹）、打点记时器、重锤（带纸带夹子）、纸带几条、复写纸片、导线、直尺、学生电源 四、实验装置：略五、实验步骤(1)按图把打点记时器安装在铁架台上，用导线把打点记时器与学生电源连好。 (2)把纸带的一端在重锤上用架子固定好，另一端穿过记时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点记时器附近。 (3)先接通电源，后松手让重锤带着纸带下落。 (4)重复几次，得35条纸带。 (5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上O ，以后各依次标上1、2、3.用刻度尺测出对应高度h1、h2、h3 第一个间隔，一定要求是2mm左右吗？(6)应用公式 计算各点对应的速度v1、v2、v3. (7)计算各点对应的势能减少量和动能的增加量进行比较。 六、注意事项（1）实验中打点记时器的安装，两纸带限位孔必 须在同一竖直线上，以减少摩擦力（2）实验时，必须先接通电源，让打点记时器 工作正常后才松开纸带让重锤下落（3）打点记时器必须接50Hz交流低压电源.（4）必须保留纸带上打出点迹的第一点,且第1、 2点间距约为2mm的纸带误差小。（5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可，不用测重锤的质量。误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。 【课堂练习】 1.在验证机械能守恒定律的实验中，需直接测量的物理量是 ( ) A重物的质量 B重力加速度C重物下落的高度 D与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，下列操作正确的是( ) A先释放重物，后接通电源 B用秒表测量重物下落的时间C打完一条纸带后，立即切断电源 D每打完一条纸带，活动复写纸位置3.在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)现有器材是：打点计时器；低压电源；纸带；带夹子的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。其中该实验不需要的器材是_。(2)实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 _mm并且点迹清晰的纸带进行测量。(3)某学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流电的频率为50Hz，但验证结果是重物增加的动能稍小于它减少的重力势能，其主要原因是_。4 某学生在验证机械能守恒定律的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序步骤序号填在下面的线上：_A断开电源，取下纸带，选出前两个点间距离接近2mm的纸带； B把纸带固定在重锤上；C将纸带穿过打点计时器，并把纸带上提使重锤停在靠近打点计时器的地方；D把打点计时器固定在放于桌边的铁架台上，并与低压交流电源相连接； E接通电源，同时释放纸带；F求出重锤重力势能的减少量EP和动能的增加量EK，比较EP和EK得出实验结论；G用刻度尺量出所选取的计数点到打下的第一个点0之间的距离5 在验证机械能守恒定律的实验中：A带重锤的纸带穿过打点计时器，用手将纸带竖直提起 B用天平测出重锤的质量C把打点计时器竖直固定在铁架台上 D把打点计时器接上低压交流电源E松开纸带，使重锤自由下落 F闭合电键 G重做几次，选出第一、二点间距离接近2mm，点子清晰的纸带H在纸带上，记下第一个点的位置0，并在纸带上依次选取几个点标出0、1、2、3I计算出与各点对应的速度V1、V2和测出各点到0点的距离h1、h2把数据填入表格J算出重物运动到点1、2、3时减少的重力势能以及增加的动能，进行验证在上述步骤中不必要的是_将必要的步骤前面的字母按合理的顺序排列出来，_6.在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实中，(1)若用公式v=gt计算瞬时速度进行验证，打点计时器所接交流的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带，应选_纸带为好（图）(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算瞬时速度进行验证的话，设已测得点2到4点之间距离为S1，点0到点3之间距离为S2，打点周期为T，为验证自重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验结果应满足S1、S2、T之间的关系为_(3)重物选取的原则应是_ 答案1.C; 2.CD3天平;h=gt2/2=100