DIS實驗研究機械能守恒定律

1、實驗研究機械能守恒定律實驗研究機械能守恒定律現象現象“能量穿梭機能量穿梭機”現象現象海浪海浪現象現象滑板運動滑板運動生活中普遍存在重力勢能和動能之間相互轉化的現象生活中普遍存在重力勢能和動能之間相互轉化的現象而且有些時候，物體的機械能保持不變：而且有些時候，物體的機械能保持不變：E機機=0回顧回顧E機機nE機機 = ？ E機機 = W除除Gn那么針對一個機械能保持不變的物體？那么針對一個機械能保持不變的物體？n應當有應當有 W除除G = 0n也就是也就是只有重力做功只有重力做功猜想：只有重力做功時，猜想：只有重力做功時，機械能保持不變機械能保持不變驗證驗證物體的自由落體運動物體的自由落體運動n

2、實驗驗證：如圖裝置，從實驗驗證：如圖裝置，從A點釋放，我點釋放，我們將測出下落過程中們將測出下落過程中A、B、C、D四點四點處的機械能。處的機械能。ABCDEPAEPCEKAEPBEPDEKBEKCEKD光電門光電門機械能守恒定律機械能守恒定律n在在只有重力做功只有重力做功的的情形下，物體的動情形下，物體的動能和重力勢能發(fā)生能和重力勢能發(fā)生相互轉化，但機械相互轉化，但機械能的總量保持不變能的總量保持不變對對“只有重力做功只有重力做功”的理解的理解n是否必是否必須只受須只受重力？重力？對對“只有重力做功只有重力做功”的理解的理解n是否必是否必須只受須只受重力？重力？可以受其可以受其他力他力只要其

3、他力只要其他力不做功不做功實驗驗證實驗驗證單擺運動單擺運動我們將使用如下裝置研究擺錘我們將使用如下裝置研究擺錘在在A、B、C、D點的機械能點的機械能A 釋放點釋放點BCD0m0.05m0.10m0.15m結論：除重力外其他力結論：除重力外其他力不做功，不做功，機械能也守恒。機械能也守恒。大量實驗研究表明大量實驗研究表明n在只有重力做功的情形下，物體的動能在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能相互轉化，但機械能的總量和重力勢能相互轉化，但機械能的總量保持不變。保持不變。機械能守恒定律機械能守恒定律自由落體自由落體單擺運動單擺運動分析一個物體機械能是否守恒分析一個物體機械能是否守恒的步驟的步

4、驟n一、明確研究對象一、明確研究對象n二、分析物體的受力情況二、分析物體的受力情況n三、分析物體的運動過程三、分析物體的運動過程n四、判斷除重力外其他力的做功情況，四、判斷除重力外其他力的做功情況，看是否滿足看是否滿足“只有重力做功只有重力做功”的條件。的條件。哪些情況下哪些情況下小球小球的機械能守恒？的機械能守恒？1、一個勻速、一個勻速下降的降落傘下降的降落傘2、忽略忽略空氣空氣阻力阻力3、光滑光滑固定固定4、固定固定光滑光滑 光滑光滑光滑光滑5、SN6、fFSF=f其他力做功的代數和為其他力做功的代數和為0 0，仍然有機械能守恒仍然有機械能守恒現象現象“錐體爬坡錐體爬坡”總結總結機械能守恒定律機械能守恒定律現象現象重力重力勢能與動能相勢能與動能相互轉化互轉化自由落體實驗自由落體實驗機械能總量不機械能總量不變，條件：只變，條件：只有重力做功有重力做功單擺實驗單擺實驗“其他力不做功，其他力不做功，或做功的代數和為或做功的代數和為0” 0” = “= “只有重力做功只有重力做功”只有重力做功只有重力做功的情形下