实验验证机械能守恒定律（上课用）

复习回顾,1、什么叫机械能守恒？2、机械能守恒的条件是什么？3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？,质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参考面，经过A、B两点的速度分别为VA和VB，A、B两点距地面的高度分别为hA、hB。,4、如何推导机械能守恒的表达式？,本实验借助,实验目的,验证机械能守恒定律,自由落体运动,在自由落体运动中，若物体下落高度h时的速度为v,则,mgh,要证明上式是否成立，需要测量哪些物理量？,如何测量这些物理量？,实验原理,=,测量这些物理量，需要哪些器材？,实验器材,重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、毫米刻度尺,实验步骤与操作,1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？,我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。,实验步骤与操作,2、安装打点计时器时，应注意什么问题？,计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。,3、这样做的目的是什么?,减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算,实验步骤与操作,4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？,先通电源，再释放纸带,5、释放纸带时应注意什么问题？,释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。,6、本实验要不要测量物体的质量？,无需测量物体的质量,如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。,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。,实验步骤,(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,应选择第一点和第二点之间间隔接近2mm的纸带,实验步骤,(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。,数据处理,0.1246,数据处理,0.1246,1.545,数据处理,0.1246,1.545,1.246m,数据处理,0.1246,1.545,1.246m,1.196m,数据处理,0.1246,1.545,1.246m,1.196m,数据处理,0.1574,0.1246,1.7375,1.545,1.574m,1.246m,1.509m,1.196m,数据处理,0.1941,0.1574,0.1246,1.9325,1.7375,1.545,1.941m,1.574m,1.246m,1.867m,1.509m,1.196m,数据处理,0.1941,0.1574,0.1246,1.9325,1.7375,1.545,1.941m,1.574m,1.246m,1.867m,1.509m,1.196m,通过本实验，我们可以得到的结论是：,在误差允许的范围内机械能守恒。,数据处理（二）,若,，则机械能守恒。,计算：,误差分析,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,1、在验证机械能守恒定律的实验中：（1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_。A、天平B、弹簧秤C、刻度尺D、秒表,C,（2）如果以为纵轴，以h为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等于_,当地的重力加速度,2、某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=m/s，重锤的动能EkB=J。,1.175,0.69,机械能守恒,从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。,机械能守恒,0.69,8.09-10学年度北京市第一学期抽样测试21(1),21（18分）（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图1为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的8个点依次标为A、B、C、D，已知重锤的质量为mkg，当地的重力加速度为9.80m/s2。打点计时器打G点时,重锤下落的速度为m/s.从打O点到打G点的过程中，重锤重力势能