高中物理實驗：驗證機械能守恒定律課件新人教版必修

1、7.9實驗：實驗：驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律1為何選擇自由落體運動驗證？其他可以嗎？為何選擇自由落體運動驗證？其他可以嗎？2實驗實驗原理原理?測量哪些物理量？器材？測量哪些物理量？器材？3初末位置如何選擇？初末位置如何選擇？若第一點若第一點O為起點，為起點，O速度應(yīng)為零，怎樣判別？速度應(yīng)為零，怎樣判別？4如何測量如何測量瞬時速度瞬時速度？如何確定動能增量？如何確定動能增量？5如何確定重力勢能？如何確定重力勢能？6是否需要測量重物的是否需要測量重物的質(zhì)量質(zhì)量？7在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？8誤差的原因有哪些？如何減小？如何寫實驗報告？誤差

2、的原因有哪些？如何減??？如何寫實驗報告？設(shè)計實驗步驟設(shè)計實驗步驟9思考可否用圖像研究？思考可否用圖像研究？2 2、實驗原理、實驗原理研究在自由落體運動中：研究在自由落體運動中：kpEE？OABCDhv方案方案1：從起點開始計算：從起點開始計算21? 2mvmgh方案方案2：從一般位置開始計算：從一般位置開始計算h2v1v2221? 1122mvmvmgh-1、該實驗中選取被打點紙帶應(yīng)注意兩點：一是、該實驗中選取被打點紙帶應(yīng)注意兩點：一是 第一點第一點O為計時起點，為計時起點，O點的速度應(yīng)為零。點的速度應(yīng)為零。 怎樣判別呢？怎樣判別呢？2、如何測量瞬時速度、如何測量瞬時速度思考題：思考題：1 2

3、2xmm2xvvT中時3、是否需要測量重物的質(zhì)量？、是否需要測量重物的質(zhì)量？ 重物是否可以隨意選擇？重物是否可以隨意選擇？4、在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？、在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？思考題：思考題：212mvghm打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，盡量減少摩擦阻力同一豎直平面內(nèi)，盡量減少摩擦阻力1、該實驗中選取被打點紙帶應(yīng)注意兩點：一是、該實驗中選取被打點紙帶應(yīng)注意兩點：一是 第一點第一點O為計時起點，為計時起點，O點的速度應(yīng)為零。點的速度應(yīng)為零。 怎樣判別呢？怎樣判別呢？2、如何測量瞬時速度、如何測量瞬時速度3、是否

4、需要測量重物的質(zhì)量？、是否需要測量重物的質(zhì)量？ 重物是否可以隨意選擇？重物是否可以隨意選擇？4、在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？、在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？為什么？思考題：思考題：1 22xmm212mvghm打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，盡量減少摩擦阻力同一豎直平面內(nèi)，盡量減少摩擦阻力2xvvT中時3 3、實驗器材、實驗器材器材器材備注備注 器材器材備注備注鐵架臺鐵架臺重錘（木質(zhì)）重錘（木質(zhì)）電火花計時電火花計時器器重錘（金屬）重錘（金屬）復(fù)寫紙片復(fù)寫紙片紙帶紙帶天平天平mm刻度尺刻度尺秒表秒表cm刻度尺刻度尺4 4、實驗裝

5、置、步驟及注意事項、實驗裝置、步驟及注意事項1、組裝實驗裝置、組裝實驗裝置2、釋放重錘記錄運動情況、釋放重錘記錄運動情況3、選擇紙帶、選點并測量、選擇紙帶、選點并測量4、計算、計算vn及對應(yīng)動能及對應(yīng)動能5、比較、比較 是否相等是否相等1、安裝要豎直、安裝要豎直2、先通電再釋放、先通電再釋放3、先斷電再取紙帶、先斷電再取紙帶4、計數(shù)點距起點遠一些、計數(shù)點距起點遠一些5、注意刻度尺讀數(shù)規(guī)則、注意刻度尺讀數(shù)規(guī)則實驗步驟實驗步驟注意事項注意事項212nnmvmgh和思考才能發(fā)現(xiàn)問題思考才能發(fā)現(xiàn)問題例例1.1.為了驗證物體在自由下落過程中機械能是守恒的，將為了驗證物體在自由下落過程中機械能是守恒的，將

6、m=0.5kgm=0.5kg的重物系上一紙帶，并將紙帶穿過打點計時器，當(dāng)重物的重物系上一紙帶，并將紙帶穿過打點計時器，當(dāng)重物自由下落時，得到如圖所示的記錄紙帶，已知打點周期自由下落時，得到如圖所示的記錄紙帶，已知打點周期T=0.02sT=0.02s（設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄔO(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.9m/s2g=9.9m/s2）計算打計算打A A、B B兩點時重物下落的速率兩點時重物下落的速率VA=_VA=_，VB=_VB=_以以A A、B B兩點為例，驗證機械能是否守恒兩點為例，驗證機械能是否守恒? ?Ek=_Ek=_，mgh=_mgh=_結(jié)論結(jié)論_1.5m/s2.1m/s0.54J0.53J在

7、誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒在誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒練習(xí)練習(xí)2.2.在驗證機械能守恒定律時，將重物自由下落，在驗證機械能守恒定律時，將重物自由下落，紙帶記錄如圖所示（計算結(jié)果取紙帶記錄如圖所示（計算結(jié)果取2 2位有效數(shù)字）位有效數(shù)字）T=0.02sT=0.02s圖中紙帶左端為與重物相連端，圖中紙帶左端為與重物相連端，0 0點為重物靜點為重物靜止時所記錄的點，止時所記錄的點，ABCABC三個記數(shù)點為打點計時之點，三個記數(shù)點為打點計時之點，則重物下落則重物下落hBhB距離時，其速度距離時，其速度V VB B可用計算式可用計算式V VB B=_ =_ 進行計算，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)求出進行計算，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)求出V VB B=_m/s=_m/s；重物重力勢能減少量為；重物重力勢能減少量為_，動能增加量為，動能增加量為_，兩，兩者不完全相同的原因是者不完全相同的原因是_實驗中實驗中需要