實驗驗證機(jī)械能守恒定律.ppt

1、7.9 實驗：驗證機(jī)械能守恒定律,一、實驗?zāi)康模?驗證機(jī)械能守恒定律。 二、實驗原理： 通過實驗，求出做自由落體運動物體的重力勢能的減少量和相應(yīng)過程動能的增加量，若二者相等，說明機(jī)械能守恒，從而驗證機(jī)械能守恒定律。 三、實驗器材：幻燈片 2 打點計時器、交流電源、紙帶、復(fù)寫紙片、重物、刻度尺、帶有鐵夾的鐵架臺、導(dǎo)線兩根,四、實驗的注意事項： 1、重物下落過程中，除了重力外會受到那些阻力？怎樣減小這些阻力對實驗的影響？ 重物應(yīng)該選擇小而重的（即密度比較大的） 打點計時器安裝時要豎直，同時必須使紙帶兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。 2、最好選擇哪兩個位置作為過程的開始和終了位置？ 第1個點

2、作為開始，離起點較遠(yuǎn)的點作為終了位置。 3、為了保證打第一個點時重物下落的速度剛好為0，應(yīng)該怎么做？ 實驗時，需保持提紙帶的手不動，待接通電源，讓打點計時器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個點是一個清晰的點。 選用紙帶時應(yīng)盡量挑選第一、二點間接近2mm的紙帶 4、釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時器，以便打出較多的點。 5、實驗中是否需要用天平測物體的質(zhì)量？ 因不需要知道動能和勢能的具體數(shù)值，所以不需要用天平測量重物的質(zhì)量。,五、實驗步驟： 如圖所示，將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過打點計時器；幻燈片 2 用手握著紙帶，讓重物靜止地靠近打點計時器，然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由落下，紙

3、帶上打下一系列小點。 從幾條打下點的紙帶中挑選第一、二點間距離接近2mm且點跡清楚的紙帶進(jìn)行測量，測出一系列各計數(shù)點到第一個點的距離d1、d2 ，據(jù)公式，計算物體在打下點1、2時的瞬時速度v1、v2，計算相應(yīng)的動能的增加量。 用刻度尺測量紙帶從點O到點1、2之間的距離h1、h2，計算出相應(yīng)減少的重力勢能。 比較動能的增加量和重力勢能的減少量，看它們在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。,課堂訓(xùn)練,1、為進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供 選用：鐵架臺，打點計時器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓直 流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材 有： ；缺少的器材 是 。,交流電源、重錘、刻度尺。,秒

4、表、低壓直流電源、天平,2、在驗證機(jī)械能守恒定律時，如果以v22為縱 軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng) 是 ，才能驗證機(jī)械能守恒定律， 其斜率等于 的數(shù)值。,通過原點的直線,g,3、在做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗時，用打點計時 器打出紙帶如圖3所示，其中A點為打下的第一個點， 0、1、2為連續(xù)的計數(shù)點?，F(xiàn)測得兩相鄰計數(shù)點之 間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計 數(shù)點間的打點時間間隔均為T。根據(jù)紙帶測量出的距離 及打點的時間間隔，可以求出此實驗過程中重錘下落 運動的加速度大小表達(dá)式為_ _。在打第5個計數(shù)點 時，紙帶運動的瞬時速度大小的表達(dá)為 。 要驗證機(jī)械能守恒定律，為減小實驗誤差，應(yīng)選擇打 下第 個和第 個計數(shù)點之間的過程為研究對象。,（s5+ s6）/2T,1,5,4、某次“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，用6V、 50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖4所 示，O點為重錘下落的起點，選取的計數(shù)點為A、B、C、 D，各計數(shù)點到O點的長度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米， 重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。 打點計時器打出B點時，重錘下落的速度 vB= m/s，重錘的動能EkB= J。 從開始下落算起，打點計時器打B點時，重錘的重 力勢能減小量為 J。 根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘 從靜止開始到打出