高一物理必修二79实验：验证机械能守恒定律课件.ppt

1、9 9实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律1、机械能守恒的定义是什么？、机械能守恒的定义是什么？2、机械能守恒的条件是什么？、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？、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？、如何推导机械能守恒的表达式？判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒（1）Tm(2)T(3)平抛平抛v0（不计阻力）（不计阻力）(4)匀速直线匀速直线vv（5）光光本实验借助本实验借助自由落体运动自由落体运动

2、测量这些物理量，需要哪些器材？测量这些物理量，需要哪些器材？器材器材备备注注器材器材备备注注铁架台铁架台重锤（木重锤（木质）质）电火花计电火花计时器时器重锤（金重锤（金属）属）复写纸片复写纸片纸带纸带天平天平mm刻度刻度尺尺秒表秒表cm刻度尺刻度尺1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？的好？为什么？我们要求重物作自由落体运动，而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力对实验的影响，应采用密度较大的重物。物。2、安装打点计时器时，应注意什么问题？、安装打

3、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，并直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。将计时器伸出桌外。3、这样做的目的是什么、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，有利于进行在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算计算 4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？怎样？先通电源，再释放纸带先通电源，再释放纸带5、释放纸带时应注意什么

4、问题？、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。上端，确保重物由静止释放。4 4、实验装置、步骤及注意事项、实验装置、步骤及注意事项1、组装实验装置、组装实验装置2、释放重锤记录运动情况、释放重锤记录运动情况3、选择纸带、选点并测量、选择纸带、选点并测量4、计算、计算vn及对应动能及对应动能5、比较、比较 是否相等是否相等1、安装要竖直、安装要竖直2、先通电再释放、先通电再释放3、先断电再取纸带、先断电再取纸带4、计数点距起点远一些、计数点距起点远一些5、

5、注意刻度尺读数规则、注意刻度尺读数规则实验步骤实验步骤注意事项注意事项212nnmvmgh和本实验要不要测量物体的质量？本实验要不要测量物体的质量？mgh=mv 21 12 2gh=v 21 12 2无需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。数据，那就必须要知道物体的质量。纸带上的第一个点为计时起点纸带上的第一个点为计时起点0 0（起始点的起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落第一个点时纸带刚开始下落）。）。gh=v 21 12 212

6、x=gt2=9.80.022m 210-3m=2 mm12h起始点起始点对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？纸带上的头两个点间的距离应接近纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。如何测量物体的瞬时速度如何测量物体的瞬时速度?做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。等于相邻两点间的平均速度。1132nnnhhvT、确定物体速度及动能的方法确定物体速度及动能的方法2nnvghnnvgt112nnnddvT为理论值，条件为机为理论值，

7、条件为机械能必须守恒械能必须守恒为实际测量结果为实际测量结果21mgh2mv验证验证：计时器打下的第一个点作为起始计时器打下的第一个点作为起始点，适当增大距离后选一个点作终点点，适当增大距离后选一个点作终点Vh注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，且是放手时打下的第一个点。且是放手时打下的第一个点。M kgh m VAm/s VBm/s势能减少量mgh(J)动能增加量EK(J)10.5020.5030.5040.50通过本实验，我们可以得到的结论是：通过本实验，我们可以得到的结论是：可不可以可不可以用图象处用图象处理数据理数据?0hv 21 12 2gh=

8、v 21 12 2该图象的该图象的斜率表示斜率表示什么？什么？为什么图为什么图象通过原象通过原点？点？因重物下落中要克服阻力因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量稍小于重力势能减少量kpEE在误差范围内，机械能守恒在误差范围内，机械能守恒 （3 3）如果所打的纸带，前几个点不清晰）如果所打的纸带，前几个点不清晰，其它点清晰，用这样的纸带怎样验证机械能，其它点清晰，用这样的纸带怎样验证机械能守恒定律。守恒定律。M kgh m VAm/s VBm/s势能减少量mgh(J)动能增加量EK(J)1234一、实验方法一、实验方法 验证用自由落体运动

9、验证用自由落体运动中机械能守恒中机械能守恒 二、要注意的问题二、要注意的问题 实验的误差来源实验的误差来源三、速度的测量三、速度的测量 做匀变速运动的纸做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度间的平均速度1、某次、某次“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，用的实验中，用6V、50Hz的打的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，所示，O点为重锤下落点为重锤下落的起点，选取的计数点为的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到，各计数点到O点的长度已点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为，若重锤质量为1kg。打点计时器打出打点计时器打出B点时，重锤下落的速度点时，重锤下落的速度vB=m/s，重，重锤的动能锤的动能EkB=J。从开始下落算起，打点计时器打从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减点时，重锤的重力势能减小量为小量为 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始到打出B点的过程中，得到的结论是点的过程中，得到的结论是 。1.1750.690.69机械能守恒机械能守恒