第05節(jié)驗證機(jī)械能守恒定律.doc

第四章 機(jī)械能和能源 4.4機(jī)械能守恒定律 第一課時第4章 機(jī)械能和能源 4.4 機(jī)械能守恒定律 班級 姓名 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道什么是機(jī)械能，知道動能和勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的.2.會推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律.3.掌握機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，理解機(jī)械能守恒的條件(重點、難點)4.會靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題(重點、難點)知識點一：動能、勢能的相互轉(zhuǎn)化1動能與重力勢能間的轉(zhuǎn)化只有重力做功時，若重力做正功，則 轉(zhuǎn)化為 ，若重力做負(fù)功，則 轉(zhuǎn)化為 ，轉(zhuǎn)化過程中，動能與重力勢能之和 2動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化被壓縮的彈簧把物體彈出去，射箭時繃緊的弦把箭彈出去，這些過程都是彈力做 功， 轉(zhuǎn)化為 3機(jī)械能 、 和 統(tǒng)稱為機(jī)械能，在重力或彈力做功時，不同形式的機(jī)械能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化知識點二：機(jī)械能守恒定律理論推導(dǎo)一個質(zhì)量為m的物體自由下落經(jīng)過高度為h1的B點時的速度為V1，經(jīng)過高度為h2的C點時的速度為V2，試寫出物體在B點時的機(jī)械能和在C點時的機(jī)械能，并找出這兩個機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。（以地面為零勢面）由動能定理： 由重力做功和重力勢能變化的關(guān)系： 初機(jī)械能與末機(jī)械能的關(guān)系： 實驗探究機(jī)械能守恒定律實驗?zāi)康模和ㄟ^對所研究系統(tǒng)物體運(yùn)動過程中的動能和勢能變化，探究機(jī)械能是否守恒。實驗原理：比較物體動能變化量與重力勢能變化量，若滿足EpEk，則說明機(jī)械能守恒；比較運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能，若滿足Ek1Ep1Ek2Ep2，也說明機(jī)械能守恒。實驗器材：氣墊導(dǎo)軌、光電門、數(shù)字計時器、帶遮光片的滑塊、鉤碼、電源、定滑輪等實驗1步驟：(1)實驗前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平。(2)遮光條的寬度d0.06 m.實驗時將滑塊從由靜止釋放，由數(shù)字計時器記錄遮光條通過光電門1的時間t1和通過光電門2的時間t2，則滑塊經(jīng)過光電門時的速度V1為_m/s，速度V2為_m/s。(3)以滑塊和鉤碼系統(tǒng)為研究對象，通過比較_和_在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，從而系統(tǒng)的機(jī)械能守恒實驗數(shù)據(jù)記錄表1組別光電門1的位置（m）光電門2的位置（m）通過光電門1的時間（s）通過光電門2的時間（s）滑塊質(zhì)量（kg）鉤碼質(zhì)量（kg）遮光條寬度（m）兩個光電門之間距離L（m）通過光電門1速度（m/s）通過光電門2速度（m/s）滑塊和鉤碼動能增加量（J）鉤碼重力勢能減少量（J）L1L2t1t2MmdL2-L1d/t1d/t2第一組0.30.40.04580.03890.1910.10.060.11.310 1.542 0.096 0.098 第二組0.30.50.04580.03380.1910.10.060.21.310 1.775 0.209 0.196 第三組0.30.60.04580.03080.1910.10.060.31.310 1.948 0.302 0.294 第四組0.30.70.04580.02840.1910.10.060.41.310 2.113 0.400 0.392 第五組0.30.80.04580.02630.1910.10.060.51.310 1.542 0.096 0.098 數(shù)據(jù)處理：滑塊通過光電門1速度V1=_滑塊通過光電門2速度V2=_滑塊和鉤碼動能增加量鉤碼重力勢能減少量實驗2步驟：(1)手持電磁繼電器，吸引單擺下方的小球。(2)把擺球移動適當(dāng)?shù)母叨忍帞嚅_電磁繼電器電源，則小球下落，經(jīng)過光電門的時間t可以通過數(shù)字計時器讀出。小球經(jīng)過光電門的速度可通過計算得出_。(3)帶有格子的平板可以得到小球豎直方向下落的距離_。(4)以小球和地球系統(tǒng)為研究對象，通過比較系統(tǒng)重力勢能的減少量和系統(tǒng)動能的增加量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，從而系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。實驗數(shù)據(jù)記錄表2小球高度（m）小球通過光電門的時間（s）小球質(zhì)量（kg）小球直徑（m）小球通過光電門的速度（m/s）小球下落高度（m）小球動能增加量（J）小球重力勢能減少量（J）0.10.01410.050.021.418 0.100 0.050 0.049 0.150.01170.050.021.709 0.150 0.073 0.074 0.20.01010.050.021.980 0.200 0.098 0.098 0.250.0090.050.022.222 0.250 0.123 0.123 0.30.00820.050.022.439 0.300 0.149 0.147 機(jī)械能守恒定律1機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2機(jī)械能守恒定律表達(dá)式(1)Ek2Ek1Ep1Ep2即Ek增Ep減(2)Ek2Ep2E