高中物理第七章机械能守恒定律实验:验证机械能守恒定律课件新人教版必修.ppt_第1页
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文档简介

本实验借助的物理现象是:,实验目的,验证机械能守恒定律,自由落体运动,实验原理,请同学们完成以下填空:,物体做自由落体运动,只有_做功,物体的_与_相互转化,但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是v,下落高度是h,则有_,即验证:,实验方法,请同学们阅读教材“实验方法”部分并回答以下问题,1、本实验需要哪些器材?2、简述实验步骤3、本实验要不要测物体的质量?4、讨论课文中“纸带上某两点”如何选取?5、重物的速度如何测量?,问题1,1、本实验需要哪些器材?,电火花计时器重物纸带铁架台(带铁夹)刻度尺,问题2,2、简述实验步骤,按照课本所示装置安装打点计时器将纸带穿过计时器,下端与重物相连先接通电源后释放纸带更换纸带,重复以上步骤选择纸带,处理数据,问题3,3、本实验要不要测物体的质量?,不需要测量物体的质量,mgh=mv2/2,gh=v2/2,如果实验要求计算势能和动能的具体数据,那就必须知道物体的质量(即:用天平测物体的质量),问题4,4、讨论课文中“纸带上某两点的距离等于重物”中的“某两点”如何选取?,我们验证:,需要从起始点开始算起,如右图:,可以想一想2mm是怎么来的?,问题4,实际上我们完全可以回避起始点的,我们可以选取7、13两点,比较它们的机械能E7和E13,以点13为0势能参考点,则有:EK7mghEK13,问题5,我们分别回答以上问题,5、重物的速度如何测量?,重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出,这样也就知道了它在各点的瞬时速度,从而得到它在各点的动能。比较重物在某两点的动能与势能之和,就能验证机械能是否守恒。,速度测量,利用匀变速直线运动的规律,可以用AC的平均速度代表B的瞬时速度。,请同学们独立推导此表达式,推导,利用匀变速直线运动的规律,如图A、B、C是纸带上相邻的三个点,纸带以加速度a做匀加速运动,所以A、C两点的距离可以表示为:,A、C的平均速度:,另一方面,所以,结合v-t图象了解瞬时速度和时间中点的平均速度相等的物理意义,推导,利用匀变速直线运动的规律,结论,做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于相邻两点间的平均速度。,辨析,计算物体的速度,可有三种方法,第1种方法是根据机械能守恒定律得到的,而我们的目的就是验证机械能守恒定律,所以不能用第2种方法认为加速度为g,由于各种摩擦阻力不可避免,所以实际加速度必将小于g,这样将得到机械能增加的结论,有阻力作用机械能应该是减少的,故这种方法也不能用,注意事项,怎样减少阻力?,1、安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2、应选用质量和密度较大的重物,可使摩擦阻力,空气阻力相对减小。,注意事项,以哪两个点作为始末位置最为合适?,实验用的纸带一般小于1m,从起始点开始大约能打出20个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点,从这一个点向前数46个点当初位置的点,可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离(高度h)测量的误差。,误差分析,EPEK,因重物下落中要克服阻力做功,实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量,可以多次测量。实验报告的主要内容,练习,1、为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有:;缺少的器材是。,不必要的器材有:秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺,通过原点的直线、g.,2、在验证机械能守恒定律时,如果以v22为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于的数值。,练习,一、实验

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