验证机械能守恒定律.ppt

实验六验证机械能守恒定律 本课栏目开关 基础再现 深度思考 本课栏目开关 实验目的 通过实验验证机械能守恒定律 基础再现 深度思考 本课栏目开关 实验原理 图1 基础再现 深度思考 本课栏目开关 实验器材 打点计时器 低压交流电源 带有铁夹的铁架台 纸带 复写纸 带夹子的重物 刻度尺 导线两根 基础再现 深度思考 本课栏目开关 实验步骤 1 安装置 按图2将检查 调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上 接好电路 2 打纸带 将纸带的一端用夹子固定在重物上 另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方 先接通电源 后松开纸带 让重物带着纸带自由下落 更换纸带重复做3 5次实验 图2 基础再现 深度思考 本课栏目开关 基础再现 深度思考 本课栏目开关 数据处理 基础再现 深度思考 本课栏目开关 基础再现 深度思考 本课栏目开关 数据处理视频 基础再现 深度思考 本课栏目开关 误差分析 基础再现 深度思考 本课栏目开关 注意事项 基础再现 深度思考 本课栏目开关 例1 某实验小组在做 验证机械能守恒定律 实验中 提出了如图3所示的甲 乙两种方案 甲方案为用自由落体运动进行实验 乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验 1 组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析 最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案 你认为该小组选择的方案是 理由是 图3 恒 故图乙不能用于验证机械能守恒定律 甲 的作用 且不能忽略 所以小车在下滑的过程中机械能不守 采用图乙实验时 由于小车与斜面间存在摩擦力 课堂探究 突破考点 本课栏目开关 2 若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图4所示 相邻两点之间的时间间隔为0 02s 请根据纸带计算出B点的速度大小为 m s 结果保留三位有效数字 1 37 图4 课堂探究 突破考点 本课栏目开关 3 该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度 作出v2 h图线如图5所示 请根据图线计算出当地的重力加速度g m s2 结果保留两位有效数字 9 75 图5 课堂探究 突破考点 本课栏目开关 物理思想方法17 力学设计性实验的处理方法 例2 为了测定木块与木板之间的动摩擦因数 利用现有的器材 木板 木块 弹簧测力计 刻度尺 秒表 砂桶与砂 如图6所示 有人设计了下面三种实验方案 1 设法使木板静止 增减右面砂桶内的砂 使木块在木板上匀速运动 并测出木块 砂与砂桶的重力 2 用手拉弹簧测力计保持其静止 水平 然后用力F拉木板向左运动 并读出弹簧测力计的示数 称出木块的重力 3 把木板倾斜一定角度且固定 让木块从木板顶端由静止释放 使木块加速滑到底端 并测出下滑时间及相应各长度 图6 课堂探究 突破考点 本课栏目开关 1 如果这三个实验的操作正确无误 测动摩擦因数最准确而且最简单的实验方案是 2 试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价 方案 1 方案 2 方案 3 2 木块匀速不易调节和判断 滑动摩擦力的大小可直接从弹簧测力计读出 与木板运动性质无关 时间 长度的测量都会产生误差 且测量过程和步骤较多 课堂探究 突破考点 本课栏目开关 1 下列关于 验证机械能守恒定律 实验的实验误差的说法中 正确的是 A 重物质量的称量不准会造成较大误差B 重物质量选用得大些 有利于减小误差C 重物质量选用得小此 有利于减小误差D 若纸带下落较打点早 会造成较大误差2 关于 验证机械能守恒定律 的实验中 以下说法正确的是 A 实验中摩擦是不可避免的 因此纸带越短越好 因为纸带越短 克服摩擦力做的功就越少 误差就越小B 实验时需称出重物的质量C 纸带上第1 2两点间距若不接近2mm 则无论怎样处理实验数据 实验误差都一定较大D 处理打点的纸带时 可以直接利用打点计时器打出的实际点迹 而不必采用 计数点 的方法 BD D 随堂训练 能力达标 本课栏目开关 3 用自由落体运动验证机械能守恒定律时 某同学按照正确的操作得到如图10所示的纸带 其中O点是起始点 A B C是打点计时器连续打下的三个点 该同学用毫米刻度尺测量O点到A B C各点的距离 并记录在图中 单位 cm 已知打点计时器的电源频率为50Hz 重物质量为m 当地重力加速度g 9 80m s2 1 图中的数据不符合有效数字读数要求的是 2 该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒定律 先计算出该段重物重力势能的减少量为 接着从打点计时器打下的第一个点O数起 数到图中B点是打点计时器打下的第9个点 他用vB gt计算和B点对应的重物的瞬时速度 得到动能的增加量为 均保留三位有效数字 这样他发现重力势能的减少量 填 大于 或 小于 动能的增加量 造成这一错误的原因是 15 9cm 1 22m 1 23m 小于 测得的高度比自由落体运动对应下落的实际高度小 图10 随堂训练 能力达标 本课栏目开关 4 如图11为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带铁夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 1 为完成此实验 除了所给的器材外 还需要的器材有 填入正确选项前的字母 A 米尺B 秒表C 0 12V的直流电源D 0 12V的交流电源 AD 图11 随堂训练 能力达标 本课栏目开关 2 下面列举了该实验的几个操作步骤 A 按照图示的装置安装器材B 将打点计时器接到电源的 直流输出 上C 用天平测出重锤的质量D 先接通电源 后释放纸带 打出一条纸带E 测量纸带上某些点间的距离F 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中操作不当的步骤是 4 利用这个装置也可以测量重锤下