85實驗驗證機(jī)械能守恒定律課件高一下學(xué)期物理人教版

8.5驗證：機(jī)械能守恒定律年級：高一學(xué)科：高中物理（人教版）課堂導(dǎo)入1.什么叫機(jī)械能守恒？

3.以下運動機(jī)械能守恒嗎？自由落體運動小球的擺動物體沿光滑斜面下滑鉤碼拉動滑塊的運動2.機(jī)械能守恒的條件是什么？在自由落體運動中，若物體下落高度h時的速度為v,則hv一、自由落體運動OB1.若要驗證O（重物下落的起點）點到B點機(jī)械能是否守恒需要哪些物理量？hOABC起點O到B點的距離h及B點的速度vB？=？=？=二、實驗方案設(shè)計與論證2.若以重物下落過程中的某一點A為基準(zhǔn)，設(shè)重物的質(zhì)量為m，測出物體對應(yīng)于A點的速度vA

再測出物體由A點下落Δh后經(jīng)過B點的速度vB則在誤差允許范圍內(nèi)，由計算得出

機(jī)械能守恒定律即被驗證。ABΔh二、實驗方案設(shè)計與論證討論交流：如何測量物體的瞬時速度?做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于相鄰兩段時間內(nèi)的平均速度。v0tvAtvBvC2t二、實驗方案設(shè)計與論證如圖所示：測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1，Onsnsn+1dndn+1dn-1由公式

，或由

算出二、實驗方案設(shè)計與論證3.作v2/2－h(huán)圖像從紙帶上選取多個點，測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的v2/2，然后以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出v2/2－h(huán)圖線．Oh結(jié)論：若在誤差允許的范圍內(nèi)，圖像是一條過原點且斜率為g的直線，則驗證了機(jī)械能守恒定律．該圖像的斜率表示什么？=?二、實驗方案設(shè)計與論證打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺（帶鐵夾）、學(xué)生電源等。夾子打點計時器紙帶重物？鐵架臺三、實驗器材1.按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點計時器與學(xué)生電源連接好。2.把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計時器限位孔，豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c計時器附近，紙帶上端用夾子夾住。3.接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。4.重復(fù)幾次，得到3～5條打好點的紙帶。四、實驗步驟5.在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清晰的一條紙帶，在起始點標(biāo)上0，以后各依次標(biāo)上1，2，3……，用刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3……7．計算各點對應(yīng)的勢能減少量mghn和動能的增加量進(jìn)行比較。6.應(yīng)用公式計算各點對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3……四、實驗步驟五、注意事項1．應(yīng)盡可能控制實驗條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，采取的措施有：(1)安裝打點計時器時，必須使兩個限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力．(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，降低空氣阻力帶來的影響．2．實驗中，提紙帶的手要保持不動，且保證紙帶豎直．接通電源后，等打點計時器工作穩(wěn)定后再松開紙帶．六、驗證機(jī)械能守恒定律實驗視頻紙帶上的第一個點為計時起點O（起始點的速度應(yīng)該為零，即打點計時器在紙帶上打下第一個點時紙帶剛開始下落）。x=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m≈2×10-3m=

2mmh起始點1.為什么紙帶上的前兩個點間的距離應(yīng)接近2mm？七、思考與討論2.能否用

或

求瞬時速度？七、思考與討論1.利用

求瞬時速度，因重物下落過程中受阻力影響，重物實際加速度比

小，會導(dǎo)致計算出的速度比實際值大，從而導(dǎo)致

大于

，與事實不符；

2.利用

求瞬時速度,相當(dāng)于默認(rèn)用機(jī)械能守恒定律證明機(jī)械能守恒定律。3.為什么重物的重力勢能減少量總是略大于動能的增加量？重物下落過程中克服阻力做功。系統(tǒng)誤差阻力來源：（1）重物下落過程中受空氣阻力；（2）紙帶與打點計時器之間存在摩擦阻力。減小誤差措施：（1）選擇體積小、密度大的重物（減小空氣阻力）；（2）安裝打點計時器時保證兩個限位孔豎直；（3）釋放紙帶時，保證紙帶豎直。七、思考與討論課堂小結(jié)實驗原理實驗器材實驗步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析實驗注意事項自由落體運動的物體，重力勢能的減少量等于動能的增加量.鐵架臺（帶鐵夾）、電火花打點計時器、重物（帶夾子）、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺.1.安裝裝置；2.打紙帶;3.選紙帶;4.測距離.1.計算各點對應(yīng)的瞬時速度;2.機(jī)械能守恒定律的驗證.重物和紙帶運動中的空氣阻力及打點計時器的摩擦力引起的系統(tǒng)誤