能守恒定律很好的1-副本

1、授课人：任刚 时间：15年4月17日下一页下一页第第 3 节节下一页下一页上一页上一页 复复 习习2、数值上，物体的、数值上，物体的动能动能和和势能势能之和等于之和等于机械能机械能 1、机械能、机械能势能势能：动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能3下一页下一页上一页上一页1、机械能的转化和守恒的实验探索机械能的转化和守恒的实验探索 （1）、骑自行车以某一速度上坡）、骑自行车以某一速度上坡时，我们不再用力蹬车，重力势能时，我们不再用力蹬车，重力势能逐渐增大，同时动能逐渐减小。逐渐增大，同时动能逐渐减小。 （2）、骑自行车下坡时，我们不）、骑自行车下坡时，我们不再用力蹬车，动能逐渐增大，同时再

2、用力蹬车，动能逐渐增大，同时重力势能逐渐减小。重力势能逐渐减小。 在上述过程中，动能和势能同时发生变在上述过程中，动能和势能同时发生变化，那么他的机械能守恒吗化，那么他的机械能守恒吗?下一页下一页上一页上一页验证：重物自由下落过验证：重物自由下落过程中动能和重力势能相程中动能和重力势能相互转化，它们的总和不互转化，它们的总和不变。变。实验目的实验目的【实验与探究实验与探究】下一页下一页上一页上一页这个实验，需要哪些器材？这个实验，需要哪些器材？【实验器材实验器材】重物重物 夹子夹子 纸带纸带 交流电源交流电源 铁架台铁架台 打点计时器打点计时器 刻度尺刻度尺为什么不用天平测重物的质量为什么不用

3、天平测重物的质量呢？呢？下一页下一页上一页上一页6打点打点【实验步骤实验步骤】按照如图所示装置安装打点计时器按照如图所示装置安装打点计时器将纸带穿过计时器，下端与重物相连将纸带穿过计时器，下端与重物相连先先通电，后释放纸带通电，后释放纸带打好一条纸带后打好一条纸带后及时切断电源及时切断电源更换纸带，重复以上步骤更换纸带，重复以上步骤整理器材，使器材复位整理器材，使器材复位下一页下一页上一页上一页打点打点【数据处理方法数据处理方法】 （1 1） 利用起始点计算：利用起始点计算：在只有重力做功的自由落体在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转化（忽略空气运动中，物体的重力势能

4、和动能可以相互转化（忽略空气的阻力）。设物体的质量为的阻力）。设物体的质量为m m，下落距离为，下落距离为h h，物体的瞬时，物体的瞬时速度为速度为v v，则物体的势能减少为，则物体的势能减少为mghmgh，动能增加为，动能增加为 ，故有，故有21mv221mv2mgh下一页下一页上一页上一页 要判断上式是否成立，需要测量哪些物理量？要判断上式是否成立，需要测量哪些物理量？如何测量这些物理量？如何测量这些物理量？（2 2）任意取两点计算：）任意取两点计算：在纸带上任取两点在纸带上任取两点A A、B B，则打，则打A A点时的动能点时的动能 ，打，打B B点时的动能点时的动能 ，重物减小的，重物

5、减小的重力势能重力势能 ，则有：，则有：221Am221BmABmgh222121ABABmmmghABh下一页下一页上一页上一页需需 要要 测测 量：量： 平均速度法测瞬时速度平均速度法测瞬时速度Th2不能用不能用 因为因为aggtA A、B B两点的速度两点的速度 和和 以及以及A A、B B两两点的距离点的距离 。ABABhABhTh下一页下一页上一页上一页【结结 论论】 在误差允许范围内，重物在自由下落的过程中，动在误差允许范围内，重物在自由下落的过程中，动能和重力势能之和保持不变，即：能和重力势能之和保持不变，即：KpEE下一页下一页上一页上一页实验结论？(1)(1)由于测量长度带来

6、的误差属由于测量长度带来的误差属偶然误差偶然误差，减小的办法，减小的办法是多测几次取平均值。是多测几次取平均值。 (2)(2)实际上重物和纸带下落过程中要受阻力实际上重物和纸带下落过程中要受阻力( (主要是打主要是打点计时器与纸带间的阻力点计时器与纸带间的阻力) )，将有少部分重力势能转化，将有少部分重力势能转化为为内能内能故有：故有： 这属于这属于系统误差系统误差。【误差分析误差分析】KpEE下一页下一页上一页上一页1 1、选择重物时，、选择重物时，应选用应选用密度较大密度较大的重物。的重物。2 2、纸带的第一点和第二点的距离最好接近、纸带的第一点和第二点的距离最好接近2mm【注意事项注意事

7、项】4 4、不需要测量、不需要测量重物质量重物质量，只需验证：，只需验证：222121ABABgh221gh或或3 3、先先通电源，通电源，后后释放纸带。重物应靠近打释放纸带。重物应靠近打点计时器，确保重物由点计时器，确保重物由静止释放静止释放下一页下一页上一页上一页1221222121KKGEEmvmvW2、机械能守恒定律、机械能守恒定律小球只在重力作用下自由下落，从小球只在重力作用下自由下落，从A运动到运动到B 的的过程中，重力做功为过程中，重力做功为WG， BV2 AV1h1h2根据重力做功与重力势能的关系：根据重力做功与重力势能的关系：2121PPGEEmghmghW由以上两式可得：由

8、以上两式可得：下一页下一页上一页上一页根据动能定理有：根据动能定理有：2121222121mghmghmvmv 移项后得到：移项后得到：1212222121mghmvmghmv1122PKPKEEEE 即：即： 上式表明物体只受重力作用下，在上式表明物体只受重力作用下，在A、B 两两点时的动能与重力势能的总和相等，物体的机点时的动能与重力势能的总和相等，物体的机械能械能保持不变保持不变。2121222121mghmghmvmv下一页下一页上一页上一页将式子：将式子： BV2 AV1h1h2 （1）、）、 机械能守恒定律机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的在只有重力做功的情况下，物体的

9、动能与重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变动能与重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变 （2 2）、表达式：）、表达式：1122PKPKEEEE下一页下一页上一页上一页机械能守恒条件是什么？机械能守恒条件是什么？（3）、守恒条件的探究）、守恒条件的探究下一页下一页上一页上一页【第一类】小球受重力和绳子的拉力作用，但是拉力不做功只有重力做功，所以机械能守恒mgT下一页下一页上一页上一页【第二类第二类】系统内只有系统内只有弹力做功弹力做功，动能和弹性动能和弹性势能相互转化，机械能势能相互转化，机械能守恒守恒【第三类第三类】系统内弹力和重系统内弹力和重力都做功力都做功，动能和势

10、势能相，动能和势势能相互转化，机械能守恒互转化，机械能守恒下一页下一页上一页上一页F F【种类四种类四】匀速运动的汽车，摩擦力和牵引力都做功，但匀速运动的汽车，摩擦力和牵引力都做功，但做功的总和为零，做功的总和为零，机械能守恒机械能守恒下一页下一页上一页上一页（3）机械能守恒条件：）机械能守恒条件：下一页下一页上一页上一页 （1）、骑自行车以某一速度上坡）、骑自行车以某一速度上坡时，我们不再用力蹬车，重力势能时，我们不再用力蹬车，重力势能逐渐增大，同时动能逐渐减小。逐渐增大，同时动能逐渐减小。 （2）、骑自行车下坡时，我们不）、骑自行车下坡时，我们不再用力蹬车，动能逐渐增大，同时再用力蹬车，动

11、能逐渐增大，同时重力势能逐渐减小。重力势能逐渐减小。 在上述过程中，因在上述过程中，因为摩擦力要做功，所为摩擦力要做功，所以机械能不守恒。以机械能不守恒。下一页下一页上一页上一页下一页下一页上一页上一页（4）机械能守恒实例：）机械能守恒实例：你真棒！ 1、下列关于机械能的说法正确的、下列关于机械能的说法正确的 （ ） A、降落伞在空中匀速下降过程中机械能守恒；、降落伞在空中匀速下降过程中机械能守恒； B、物体处于平衡状态时，机械能一定守恒；、物体处于平衡状态时，机械能一定守恒； C、物体除受重力外，还受其他力时，机械能一定不守恒；、物体除受重力外，还受其他力时，机械能一定不守恒；D、物体机械能

12、增大时，一定有重力以外的力对它做了功、物体机械能增大时，一定有重力以外的力对它做了功错误！D你真棒！错误！下一页下一页上一页上一页2.2.在在验证机械能转化与守恒验证机械能转化与守恒的实验中，下列操作正的实验中，下列操作正确的是确的是( ) ( ) A A先释放重物，后接通电源先释放重物，后接通电源B B用秒表测量重物下落的时间用秒表测量重物下落的时间C C打完一条纸带后，立即切断电源打完一条纸带后，立即切断电源D D选用重锤后要称质量选用重锤后要称质量 C C下一页下一页上一页上一页3.3.在机械能的转化和守恒实验中，要验证重锤下落时重力在机械能的转化和守恒实验中，要验证重锤下落时重力势能的

13、减少量等于它动能的增加量，以下步骤仅是实验中势能的减少量等于它动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) ( ) A A用天平称出重锤的质量用天平称出重锤的质量B B把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来压交流电源连接起来C C把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D D接通电源，释放纸带接通电源，释放纸带E E用秒表测出重锤下落的时间用秒表测出重锤下落的时间ABEABE下一页下一页上一页上一页1.1.本节课我们学习了验证机械能守恒的实验方法。本节课我们学习了验证机械能守恒的实验方法。2.2.实验中摩擦阻力不可避免，所以动能的增加量应小于实验中摩擦阻力不可避免，所以动能的增加量应小于重力势能的减小量。重力势能的减小量。3.3.还学习了机械能守恒定律及守恒条件。还学习了机械能守恒定律