必修二第七章 7.9 实验：验证机械能守恒定律徐勇

第7章机械能及其守恒定律，7.9实验：检验机械能守恒定律，岳阳市第四中学：徐勇，1，物体机械能守恒的条件如何，复习，只有重力和弹力(弹簧类)工作，2，机械能守恒3个公式，实验：检验机械能守恒1，本实验如何自由落体运动验证机械能保存，2、实验原理，3、实验测量哪个物理量？ h、v、4、重物(带纸带夹)标尺电磁打点定时器复印纸交流电源46v纸带导线铁架台(带夹)在自由落下运动中，物体落到高度h时的速度为v，实验器材：打点定时器、纸带、复印纸、重物、标尺、铁架选择剪辑、打点计时器、纸带、重物、铁架台、4、适当的纸带处理数据。 3、更换纸带，重复几次。 1、将打点计时器固定在铁架台上，用夹子将胶带的一端固定在重物上，另一端穿过打点计时器的止动孔。 实验顺序，2，用手持的纸带将重物停在打点计时器附近。 然后，打开电源，松开胶带，使重物自由落下。 1、如何挑选重物？ 2、安装打点定时器时，有什么要求？ 3、开机放磁带的顺序如何？4、发布磁带前应注意的问题是什么？ 实验难点和注意事项，质量大，体积小(密度大)，两挡板孔垂直，接通电源后拔出胶带，重物靠近打点定时胶带不平摇，问题1，本实验测量物体的质量吗？ 不需要测量物体的质量，如果实验要求电势和动能的具体数据，就需要知道物体的质量。 问题2，纸带上的最初的点是计时开始点0 (开始点的速度为零，即打点计时器打开纸带上的最初的点时纸带刚开始落下)。 对于开始点和实际获得的磁带，磁带的第一个点应该接近2mm，用于确定磁带开始掉落时是如何掉落的。 思考一下，是否可以避免起点(也就是说，处理磁带时不必走到起点)？ 可以选择a、b两点，比较机能EA和EB。 如果将点b作为零势点，如何测量EKA mgh=EKB、问题3、物体的瞬时速度？ vB=vA at，进行均匀变速运动的纸带上的某点的瞬时速度等于相邻的2点间的平均速度。 另外，该方法将加速度考虑为g，各种摩擦阻力不可避免，因此可以得出实际加速度小于g，机械能增加的结论，具有阻力作用的机械能应该减少，因此该方法也无法使用。 另外，该方法是根据机械能守恒定律得出的，我们的目的是检验机械能守恒定律，所以不能使用。 注意事项，4，实验用的纸带一般不足1m，从起点可以打出约20点左右。 最后一个位置的点可以选择倒数第一个点或倒数第二个点，从中倒数第四到第六个点的第一个位置的点可以减小这两个点的瞬时速度和两个点之间的距离(高度h )测量的误差。 1、安装打点计时器时，为了减小摩擦阻力，必须使两条胶带的止动孔在同一垂直线上。 2 .选择质量和密度大的重物，加大重力核心相对减小阻力的影响，加大密度可减小体积，减小空气阻力。 3、选择纸带时，请尽量选择第一、两点间隔接近mm的点的痕迹清晰、各点呈一条直线的纸带。 误差分析，1，偶然误差：测量长度时带来误差，2，系统误差：为了在实验中的重物和纸带落下过程中克服阻力(主要是打点计时器的阻力)而工作，动能的增量ek必须小于势能的减量ep。能用数据记录、图像处理数据吗？ 图像法处理数据，其图像的倾斜度表示什么？ 为什么图片会通过原点？ 例1、在自由落下运动中验证机械能守恒定律时，某同学通过正确的操作选择了胶带，如图所示，其中o点是起点，a、b、c是打点计时器连续打下的3点，该同学以毫米尺度测定从o点到a、b、c点的距离已知打点计时器的电源频率为50Hz，重物质量为1Kg的当地重力加速度g=9.80m/s2.(1)在这三组数据中，不满足有效数字读取要求的是： _ _ _、15.7、(2)通过ob段中重物的运动验证机械能守恒定律。 该段的重物重力势的减少量为： _J，重物在b点的动能为： _J。 (3)假设在重物落下过程中受到的阻力一定，在该实验中，() a .当地的重力加速度的正确值b .重物落下的加速度c .重物落下过程中受到的阻力d .重物在OB分段运动中克服阻力的功能，如1.22、1.20、BCD、例2 (全国卷1 )所示， 众所周知，2个质量分别为m1和m2的小物块a和b分别位于跨越固定滑轮的软绳的两端，m1m2，当前利用的(1)在选定的块a从静止落下的过程中测量时，测量的物理量为_。 单块的质量m1、m2 单块a落下的距离和落下的距离所花费的时间单块b上升的距离和上升的距离所花费的时间绳索的长度。 或(2)为了提高实验结果的准确性，有一组学生提出绳子的质量应该比较轻，以“轻绳子”为前提绳子越长越好确保物体尽可能地向垂直方向移动，防止摇晃两块的质量差别是在上述建议中，有助于提高准确性的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 (3)为了提高实验结果的正确性，请写上面没有提到的建议。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _在多次测量相同高度并取平均值，受力后，选择尽可能小的相对伸长的绳索，减少滑轮轴的摩擦，练习1 :在验证机械能守恒定律的实验中自由落下的重物的质量大是因为在实验中测定锤的质量(填补“要”或“要”)，实验组c在验证机械能守恒定律的实验中，发现锤减少的重力势始终增加锤动能。 其原因主要在于锤子落下的过程。空气阻力和打点计时器对纸带的阻力、阻力作用、练习2 :“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1.00kg的重物拖着纸带垂直落下，打点计时器在纸带上打出一连串的点，如图所示， 相邻计数点的时间间隔是0.04s，p是纸带运动的起点，从p到b打印之间的物体的重力电势的EP=J在该过程中物体的动能的增加量EK=J (已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，答案是3位有效数字)。 根据各计数点的速度为v、从各计数点到p点的距离为h、纵轴为v2/2、横轴为h、实验数据绘制的v2/2-h绘图表示，在倾斜度与某物理量的数值相等的情况下，在重物落下的过程中存在机械能。 2.28、2.26、当地重力加速度、练习3 :“验证机械能守恒定律”的实验时，实验组a错误选择纸带前的一部分破损，剩馀的一部分纸带上的各点间的距离为图示的数值，打点计时器的周期为T=0.02s，重力加速度g=9 如果将已知为s2的重锤的质量设为m、S1=0.98cm、S2=1.42cm、S3=1.78c