4.6驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（課件）高一物理（粵教版2019）

第六節(jié)

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律粵教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)第四章機(jī)械能及其守恒定律@HY實(shí)驗(yàn)方案方案一：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)方案方案二：用光滑斜面和小車(chē)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方案三：利用單擺小球驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體的運(yùn)動(dòng)速度和位移。2.探究自由落體運(yùn)動(dòng)物體的機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律毫米刻度尺交流實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)2．打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。先接通電源，后松開(kāi)紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復(fù)做3～5次實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)3．選紙帶：選取點(diǎn)跡較為清晰且有兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶，把紙帶上打出的兩點(diǎn)間的距離為2mm的第一個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)，記作O，在距離O點(diǎn)較遠(yuǎn)處再依次選出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3…4．測(cè)距離：用刻度尺測(cè)出O點(diǎn)到1、2、3…的距離，即為對(duì)應(yīng)下落的高度h1、h2、h3…

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)

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實(shí)驗(yàn)探究：利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析注意事項(xiàng)1、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是（）

A．應(yīng)用天平稱(chēng)出重物的質(zhì)量。B．應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量。C．操作時(shí)應(yīng)先放紙帶，后接通電源。D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的直流電源上。B課堂練習(xí)2、（多選）在驗(yàn)證重錘自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶B．必須用天平稱(chēng)量所用重錘的質(zhì)量C．為了方便，應(yīng)在打下的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算D．本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，總是使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量AD課堂練習(xí)3、（多選）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證重錘下落時(shí)重力勢(shì)能的減少等于它動(dòng)能的增加，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余的或錯(cuò)誤的有()A．用天平稱(chēng)出重錘的質(zhì)量B．把電火花計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來(lái)C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間

ABE課堂練習(xí)4、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、重錘、紙帶以外，在下面的測(cè)量?jī)x器中，必需使用的是_______。

A、天平B、彈簧秤C、刻度尺D、秒表C

（2）如果以為縱軸，以h為橫軸，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的圖線是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，那么該直線的斜率等于______

h當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣日n堂練習(xí)5、在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為m(kg)，從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶，此紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近

。紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至第1點(diǎn)O的距離如圖所示，則重錘從O運(yùn)動(dòng)到C，重力勢(shì)能減少_________J，重錘經(jīng)過(guò)C時(shí)的速度為

m/s，其動(dòng)能增加

J。OABCDcm43.049.656.162.85.45m2mm5.50m3.30課堂練習(xí)6、在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，物體從靜止落下，并在紙帶上打下從0開(kāi)始的一系列的點(diǎn)，已知所用電源頻率為50Hz，每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與第一個(gè)點(diǎn)0之間的距離見(jiàn)下表點(diǎn)序號(hào)01234距離(cm)05.0019.8544.6078.90(1)則實(shí)驗(yàn)所測(cè)重力加速度值為_(kāi)_________________；(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)2所對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度值為_(kāi)__________________；(3)實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出重物質(zhì)量?_____________；因?yàn)開(kāi)__________．9.77m/s2197.95cm/s不需要實(shí)驗(yàn)并不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值,根據(jù)mgh=mv2/2可消去m課堂練習(xí)7、某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB=

m/s，重錘的動(dòng)能EkB=

J。1.175

0.69

課堂練習(xí)②從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為

J。③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是

。

機(jī)械能守恒

0.69

課堂練習(xí)

（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量為m=1kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，圖中分別標(biāo)出了點(diǎn)A、B、C、D到第一個(gè)點(diǎn)O點(diǎn)的距離,且打點(diǎn)間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB=

,重錘的動(dòng)能Ek=

,從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)重錘的重力勢(shì)能減小了

,由此可得結(jié)論

.8．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中（1）運(yùn)用公式時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是①

；②

．OABCD

62.9970.1877.7685.73cm不計(jì)阻力物體