驗(yàn)證機(jī)械能守恒(課堂).ppt

1、第9節(jié)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，想想用什么方法做實(shí)驗(yàn)。使用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，在機(jī)械能守恒定律衍生牙齒實(shí)驗(yàn)中，某些表達(dá)式在圖1中質(zhì)量為m的物體從o點(diǎn)自由下落，落到失重勢(shì)能面。下落過程中任意兩點(diǎn)a和b的機(jī)械能：EA=，EB=，如果忽略空氣阻力，物體下落過程中可以保存機(jī)械能，所以EA，等式表明物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便起見，可以直接研究從下落的O點(diǎn)到任意點(diǎn)(圖1中的A點(diǎn))。在牙齒實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的表達(dá)式，在表達(dá)式中，H是物體從O點(diǎn)到A點(diǎn)的高度，vA是物體從A點(diǎn)到A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。1，實(shí)驗(yàn)方案，(1)測(cè)量物體的速度，(2)，經(jīng)過驗(yàn)證的表達(dá)式，問題發(fā)散，(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等，可以測(cè)

2、量物體的瞬時(shí)速度。(2)如何具體測(cè)量速度？1，測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)速度的方案，實(shí)驗(yàn)戰(zhàn)略分析，(1)在本實(shí)驗(yàn)中，我們采用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)我們比較熟悉，實(shí)驗(yàn)操作也比較簡(jiǎn)單。(2)測(cè)量速度的方法：2，測(cè)量物體的速度，求出瞬時(shí)速度vA如果在一定時(shí)間內(nèi)T內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間瞬間的瞬時(shí)速度，就可以求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA。t=20.02 s(圖紙帶的兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間顯示的時(shí)間均為0.02 s)獲取每個(gè)線段的平均速度。這些平均速度等于1，2，3，對(duì)應(yīng)于每個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1，v2，v3。例如，測(cè)量02點(diǎn)之間的距離S1是點(diǎn)1的瞬時(shí)速度v1。可以按順序推斷點(diǎn)2，3的瞬時(shí)速度v2，v3。(1)mv2/2=

3、在mgh中推出v2/2=gh，這樣就無需測(cè)量重物體的質(zhì)量。(2)圖2中的h1、H2和H3分別是磁帶從O點(diǎn)下落的高度。根據(jù)上述數(shù)值計(jì)算任意點(diǎn)的重力勢(shì)能和動(dòng)能值，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。3，驗(yàn)證，2，實(shí)驗(yàn)裝置，3，實(shí)驗(yàn)儀器，火花計(jì)時(shí)器重物(300g3g)和紙帶。學(xué)生電源鐵架，夾子。想一想為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)該從哪些方面考慮。4，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，事故指導(dǎo)，1，操作方面：阻力減少，2，設(shè)備選擇方面：減少相對(duì)誤差，3，數(shù)據(jù)處理方面：減少相對(duì)誤差，詳細(xì)考慮，1，操作方面：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定，詳細(xì)考慮，2，選擇設(shè)備：(1)錘應(yīng)選擇相對(duì)較重，約300g3g。(2)為減少測(cè)量高度的相對(duì)誤差而選擇的測(cè)量點(diǎn)距離第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)很遠(yuǎn)。詳細(xì)注意事項(xiàng)，2，錯(cuò)誤分析：(1)在磁帶和計(jì)時(shí)器之間的摩擦中。因此，計(jì)時(shí)器平面必須垂直，膠帶必須與計(jì)時(shí)器平面平行，并使用火花計(jì)時(shí)器(EDM)。(3)選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能多地拉，以減少獲得的速度誤差。(2)由交流電的頻率不穩(wěn)定導(dǎo)致的錯(cuò)誤。指導(dǎo)思想，1，從紙帶中選擇兩點(diǎn)，比較牙齒兩點(diǎn)的動(dòng)能和勢(shì)能總數(shù)，驗(yàn)證機(jī)械能保存時(shí)避免起點(diǎn)。2，處理紙帶時(shí)，時(shí)間間隔不要太長(zhǎng)。這可能會(huì)導(dǎo)致打印的紙帶中的點(diǎn)數(shù)不足。3、學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，要求學(xué)生進(jìn)行徐璐醫(yī)生溝通和評(píng)價(jià)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?，幾茄子可行的思考，1，完