第七章第十四节：验证机械能守恒定律

1、机械能守恒的三种表示形式机械能守恒的三种表示形式EPEP重重EKEP弹弹21EE EPEP总总EK功功EPEAEB功功总PkEE总总BAEE一、从机械能综一、从机械能综合始终保持不变合始终保持不变的角度。的角度。二、从能量在动二、从能量在动能和势能之间相能和势能之间相互转化的角度。互转化的角度。三、从能量在三、从能量在A A、B B两个物体之间两个物体之间相互相互转移转移的角度。的角度。沿光滑斜面下滑沿光滑斜面下滑平抛运动平抛运动自由落体运动自由落体运动小球在竖小球在竖直面摆动直面摆动hAB一常见机械能守恒的例子研究在自由落体运动中：研究在自由落体运动中：方案方案1：从起点开始计算从起点开始计

2、算方案方案2：从一般位置开始计算从一般位置开始计算二 实验原理hvh2v1v221mvmgh ？hmgmvmv212221-21？12345679801 1、该实验中选取纸带应注意：第一点、该实验中选取纸带应注意：第一点O O为计时起点，为计时起点，O O点的速度应为零。怎样判别呢？点的速度应为零。怎样判别呢？2 2、如何测量瞬时速度、如何测量瞬时速度3 3、是否需要测量重物的质量？、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？重物是否可以随意选择？4 4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？ 打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一打点计时器要竖

3、直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力竖直平面内，尽量减少摩擦阻力212mvghm2xvvTt/2方方案案一一从从起起点点开开始始计计算算01 2 3456798器材器材备注备注 器材器材备注备注铁架台铁架台重锤（木质）重锤（木质）电火花计时器电火花计时器重锤（金属）重锤（金属）低压交流电源低压交流电源纸带纸带天平天平mm刻度尺刻度尺夹子夹子cm刻度尺刻度尺三实验器材112nnnhhvT思考 在验证机械能守恒定律时，是否可以在验证机械能守恒定律时，是否可以选用下面的公式来计算选用下面的公式来计算n点的瞬时速度？为点的瞬时速度？为什么？什么？ 2nnvghnnvgth5h4h3h

4、21h6h计算物体的速度，可有三种方法计算物体的速度，可有三种方法12nnvgh、2nnvgt、1132nnnhhvT、第第1种方法种方法是根据机械能守恒是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以是验证机械能守恒定律，所以不能用不能用第第2种方法种方法认为加速度为认为加速度为g，由，由于各种摩擦阻力不可避免，所于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于以实际加速度必将小于g，这，这样将得到机械能增加的结论，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有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用的，故这种方法也不能用用用图图像像

5、法法验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律22vho21 2mvmgh2 12vhg kg四实验结论动能的增加量略小于势能的减少量动能的增加量略小于势能的减少量为什么呢？为什么呢？ 空气阻力、纸带与打点计时器间的摩空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、读数等带来的误差。擦、读数等带来的误差。结论：结论： 在误差允许的范围内，动能的增加量在误差允许的范围内，动能的增加量等于势能的减少量，即机械能守恒。等于势能的减少量，即机械能守恒。人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 地理地理人教版必修人教版必修2新课标新课标物理物理第七章第七章6应用公式应用公式 vnhn1hn12T计算各点对应的即时速计算各点

6、对应的即时速度度v1、v2、v37计算各点对应的势能减少量计算各点对应的势能减少量 mghn和动能和动能增量增量12mv2n进行比较，并讨论如何减小误差进行比较，并讨论如何减小误差1按图把电火花计时器安装在铁架台上，用导线把电火花计时器与学按图把电火花计时器安装在铁架台上，用导线把电火花计时器与学生电源连接好生电源连接好2把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器的限位孔，穿过计时器的限位孔，用手竖直提起纸带用手竖直提起纸带上端，并上端，并且且使重锤停靠在打点计时器附近使重锤停靠在打点计时器附近3先接通电源后松手，让重锤带着纸带自由下落先接通电源后松手，让重锤带着纸带自由下落4重复几次，得到重复几次，得到35条条打好点的纸带打好点的纸带5在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计两计时点间距离时点间距离接近接近2 mm的一条纸带，在起始点上标的一条纸带，在起始点上标上上O，以后各点依次标上，以后各点依次标上