高考物理 验证机械能守恒定律课件

实验,验证机械能守恒定律,实验原理:,实验目的:验证机械能守恒定律。,当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：,借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。,测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，,由公式，或由算出,如图所示。,实验,实验模拟,1、本实验要不要测物体的质量和下落时间？,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,3、重物的速度如何测量？,重物的速度可以从纸带测出,在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3。,2、如何选择纸带？第一、二两点间的距离接近多少mm?,实验步骤,按照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,注意事项:,1打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。,2选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带,3因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重锤的质量。,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。,020.南京一中0708学年第一次阶段性测试13,（2）若实验中所用重锤的质量为m=1kg，打点纸带如图所示，图中分别标出了点A、B、C、D到第一个点O点的距离,且打点间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=,重锤的动能Ek=,从开始下落起至B点重锤的重力势能减小了,由此可得结论.,1用落体法验证机械能守恒定律的实验中（1）运用公式时对实验条件的要求是；,不计阻力,物体自由下落,3.69m/s,6.82J,6.88J,在误差允许范围内动能的增加量等于重力势能的减小量,（3）根据纸带给出的相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴作出图像应是下图中的.,C,广东省重点中学12月月考检测题11,0.142m,0.14m,在实验误差范围内,只有重力做功时,物体的机械能守恒.,（2）在验证机械能守恒定律的实验中自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少对实验的影响实验中测定重锤的质量(填“要”或“不要”).实验小组C在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小.根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,电源的频率为f,又测量出物理量_,_他（她）们用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F（用字母表示）.,空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力,不要,相邻的两点间的位移S1、S2、S3、S4,重锤的质量m,036.江苏泰州市0708学年度第二学期期初联考12,3与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器，如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证机械能守恒定律。方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为、。已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g。,（1）用游标卡尺测量遮光板宽度，刻度如图丙所示，读数为_mm；（2）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为：(用题中给定字母表示),v1_、v2_；（3）本实验中，用题中给定字母表示验证机械能守恒的表达式为。,5.70,4、某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2（用H、h表示）,解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,4Hh,由平抛运动知识可求得时间为,该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：,请在坐标纸上作出s2h关系图对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放