实验：验证机械能守恒定律+高一下学期物理人教版必修第二册

8.5实验：机械能守恒定律第八章机械能守恒定律人教版（2019）·高中物理必修二01020304实验方案2实验方案1目录物理量的测量实验思路知识回顾1.机械能守恒的条件是什么？2.对于一个物体或系统，机械能守恒的表达式是什么？3.你是否可以举一些生活中机械能守恒的实例？在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。（1）守恒观点：EK2+EP2=EK1+EP1

即E2=E1（2）转化观点：ΔEk=

-ΔEp或ΔEk减=ΔEp增物体做自由落体运动；物体沿着光滑斜面运动；用细线悬挂的小球的摆动……第一部分实验思路实验思路—思考与讨论1.自由下落的物体只受到重力作用，满足机械能守恒的条件。2.物体沿光滑斜面下滑时，虽然受到重力和斜面的支持力，但支持力与物体位移方向垂直(如图)，对物体不做功，这种情况也满足机械能守恒的条件。3.用细线悬挂的小球摆动时，细线的拉力与小球的运动方向垂直，对小球不做功。如果忽略空气阻力，这个过程中只有重力做功，也满足机械能守恒的条件。第二部分物理量的测量物理量的测量以第一种实验思路“利用自由落体验证机械能守恒定律”为例:只有重力做功（不考虑空气阻力）时，只发生重力势能和动能的转化。(2)所需测量的物理量：物体所处两位置之间的

、物体的_____

。mgh1－mgh2高度差运动速度第三部分实验方案1实验方案1—研究自由下落物体的机械能一、实验目的：验证机械能守恒定律

实验方案1—研究自由下落物体的机械能

实验方案1—研究自由下落物体的机械能三、实验器材：铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器、重物(带夹子)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、220V交流电源。

Q1：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。实验方案1—研究自由下落物体的机械能四、实验步骤：(1)安装置：按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。(2)打纸带：①将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方；②先接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物带着纸带自由下落；③关闭电源，取下纸带。更换纸带重复做3～5次实验。(3)选纸带：选取点迹清晰且第1、2两点间距接近2mm的纸带。(4)测长度：用毫米刻度尺测出所选定的各计时点到基准点的距离。口诀：“一靠二通三放”作为判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的依据实验方案1—研究自由下落物体的机械能五、数据处理：方法一：利用起始点和第n点。选择开始的两点间距接近

的一条纸带，打的第一个点为起始点，如果在实验误差允许范围内

，则机械能守恒定律得到验证。2mm(1)计算各点对应的瞬时速度：如图乙所示，根据公式vn＝

，计算出某一点的瞬时速度vn。(2)验证方法实验方案1—研究自由下落物体的机械能五、数据处理：(2)验证方法实验方案1—研究自由下落物体的机械能五、数据处理：(2)验证方法实验方案1—研究自由下落物体的机械能六、注意事项：1.减小各种阻力的措施（1）安装时使打点计时器的限位孔与纸带处于同一竖直平面内；

（2）

应选用质量和密度较大的重物。2.因重物下落过程中要克服阻力做功，实验中动能增加量必定稍小于重力势能减少量，否则实验数据不准确。第四部分实验练习2实验方案2—研究沿斜面下滑物体的机械能1.实验器材

气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块。2.实验装置

如图所示，把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，忽略空气阻力，重力势能减小，动能增大。实验方案2—研究沿斜面下滑物体的机械能实验方案2—研究沿斜面下滑物体的机械能3.实验测量及数据处理4.误差分析两光电门之间的距离稍大一些，可以减小误差；遮光条的宽度越____，误差越小。窄课堂小结知识

梳理实验方案1实验方案2实验目的：验证机械能守恒定律实验原理：物体沿光滑斜面下滑时，除重力做功外，其他力不做功，满足机械能守恒的条件。实验器材：气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块等实验步骤：数据处理：

注意事项：

实验目的：验证机械能守恒定律实验原理：.自由下落的物体只受到重力作用，满足机械能守恒的条件。实验器材：铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器等