能守恒定律很好的1-副本

1、授課人：任剛 時間：15年4月17日下一頁下一頁第第 3 節(jié)節(jié)下一頁下一頁上一頁上一頁 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)2、數(shù)值上，物體的、數(shù)值上，物體的動能動能和和勢能勢能之和等于之和等于機(jī)械能機(jī)械能 1、機(jī)械能、機(jī)械能勢能勢能：動能動能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能3下一頁下一頁上一頁上一頁1、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的實驗探索機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的實驗探索 （1）、騎自行車以某一速度上坡）、騎自行車以某一速度上坡時，我們不再用力蹬車，重力勢能時，我們不再用力蹬車，重力勢能逐漸增大，同時動能逐漸減小。逐漸增大，同時動能逐漸減小。 （2）、騎自行車下坡時，我們不）、騎自行車下坡時，我們不再用力蹬車，動能逐漸增大，同時再

2、用力蹬車，動能逐漸增大，同時重力勢能逐漸減小。重力勢能逐漸減小。 在上述過程中，動能和勢能同時發(fā)生變在上述過程中，動能和勢能同時發(fā)生變化，那么他的機(jī)械能守恒嗎化，那么他的機(jī)械能守恒嗎?下一頁下一頁上一頁上一頁驗證：重物自由下落過驗證：重物自由下落過程中動能和重力勢能相程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，它們的總和不互轉(zhuǎn)化，它們的總和不變。變。實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹緦嶒炁c探究實驗與探究】下一頁下一頁上一頁上一頁這個實驗，需要哪些器材？這個實驗，需要哪些器材？【實驗器材實驗器材】重物重物 夾子夾子 紙帶紙帶 交流電源交流電源 鐵架臺鐵架臺 打點計時器打點計時器 刻度尺刻度尺為什么不用天平測重物的質(zhì)量為什么不用

3、天平測重物的質(zhì)量呢？呢？下一頁下一頁上一頁上一頁6打點打點【實驗步驟實驗步驟】按照如圖所示裝置安裝打點計時器按照如圖所示裝置安裝打點計時器將紙帶穿過計時器，下端與重物相連將紙帶穿過計時器，下端與重物相連先先通電，后釋放紙帶通電，后釋放紙帶打好一條紙帶后打好一條紙帶后及時切斷電源及時切斷電源更換紙帶，重復(fù)以上步驟更換紙帶，重復(fù)以上步驟整理器材，使器材復(fù)位整理器材，使器材復(fù)位下一頁下一頁上一頁上一頁打點打點【數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)處理方法】 （1 1） 利用起始點計算：利用起始點計算：在只有重力做功的自由落體在只有重力做功的自由落體運動中，物體的重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化（忽略空氣運動中，物體的重力勢能

4、和動能可以相互轉(zhuǎn)化（忽略空氣的阻力）。設(shè)物體的質(zhì)量為的阻力）。設(shè)物體的質(zhì)量為m m，下落距離為，下落距離為h h，物體的瞬時，物體的瞬時速度為速度為v v，則物體的勢能減少為，則物體的勢能減少為mghmgh，動能增加為，動能增加為 ，故有，故有21mv221mv2mgh下一頁下一頁上一頁上一頁 要判斷上式是否成立，需要測量哪些物理量？要判斷上式是否成立，需要測量哪些物理量？如何測量這些物理量？如何測量這些物理量？（2 2）任意取兩點計算：）任意取兩點計算：在紙帶上任取兩點在紙帶上任取兩點A A、B B，則打，則打A A點時的動能點時的動能 ，打，打B B點時的動能點時的動能 ，重物減小的，重物

5、減小的重力勢能重力勢能 ，則有：，則有：221Am221BmABmgh222121ABABmmmghABh下一頁下一頁上一頁上一頁需需 要要 測測 量：量： 平均速度法測瞬時速度平均速度法測瞬時速度Th2不能用不能用 因為因為aggtA A、B B兩點的速度兩點的速度 和和 以及以及A A、B B兩兩點的距離點的距離 。ABABhABhTh下一頁下一頁上一頁上一頁【結(jié)結(jié) 論論】 在誤差允許范圍內(nèi)，重物在自由下落的過程中，動在誤差允許范圍內(nèi)，重物在自由下落的過程中，動能和重力勢能之和保持不變，即：能和重力勢能之和保持不變，即：KpEE下一頁下一頁上一頁上一頁實驗結(jié)論？(1)(1)由于測量長度帶來

6、的誤差屬由于測量長度帶來的誤差屬偶然誤差偶然誤差，減小的辦法，減小的辦法是多測幾次取平均值。是多測幾次取平均值。 (2)(2)實際上重物和紙帶下落過程中要受阻力實際上重物和紙帶下落過程中要受阻力( (主要是打主要是打點計時器與紙帶間的阻力點計時器與紙帶間的阻力) )，將有少部分重力勢能轉(zhuǎn)化，將有少部分重力勢能轉(zhuǎn)化為為內(nèi)能內(nèi)能故有：故有： 這屬于這屬于系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差?！菊`差分析誤差分析】KpEE下一頁下一頁上一頁上一頁1 1、選擇重物時，、選擇重物時，應(yīng)選用應(yīng)選用密度較大密度較大的重物。的重物。2 2、紙帶的第一點和第二點的距離最好接近、紙帶的第一點和第二點的距離最好接近2mm【注意事項注意事

7、項】4 4、不需要測量、不需要測量重物質(zhì)量重物質(zhì)量，只需驗證：，只需驗證：222121ABABgh221gh或或3 3、先先通電源，通電源，后后釋放紙帶。重物應(yīng)靠近打釋放紙帶。重物應(yīng)靠近打點計時器，確保重物由點計時器，確保重物由靜止釋放靜止釋放下一頁下一頁上一頁上一頁1221222121KKGEEmvmvW2、機(jī)械能守恒定律、機(jī)械能守恒定律小球只在重力作用下自由下落，從小球只在重力作用下自由下落，從A運動到運動到B 的的過程中，重力做功為過程中，重力做功為WG， BV2 AV1h1h2根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系：根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系：2121PPGEEmghmghW由以上兩式可得：由

8、以上兩式可得：下一頁下一頁上一頁上一頁根據(jù)動能定理有：根據(jù)動能定理有：2121222121mghmghmvmv 移項后得到：移項后得到：1212222121mghmvmghmv1122PKPKEEEE 即：即： 上式表明物體只受重力作用下，在上式表明物體只受重力作用下，在A、B 兩兩點時的動能與重力勢能的總和相等，物體的機(jī)點時的動能與重力勢能的總和相等，物體的機(jī)械能械能保持不變保持不變。2121222121mghmghmvmv下一頁下一頁上一頁上一頁將式子：將式子： BV2 AV1h1h2 （1）、）、 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律：在只有重力做功的情況下，物體的在只有重力做功的情況下，物體的

9、動能與重力勢能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變動能與重力勢能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變 （2 2）、表達(dá)式：）、表達(dá)式：1122PKPKEEEE下一頁下一頁上一頁上一頁機(jī)械能守恒條件是什么？機(jī)械能守恒條件是什么？（3）、守恒條件的探究）、守恒條件的探究下一頁下一頁上一頁上一頁【第一類】小球受重力和繩子的拉力作用，但是拉力不做功只有重力做功，所以機(jī)械能守恒mgT下一頁下一頁上一頁上一頁【第二類第二類】系統(tǒng)內(nèi)只有系統(tǒng)內(nèi)只有彈力做功彈力做功，動能和彈性動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒守恒【第三類第三類】系統(tǒng)內(nèi)彈力和重系統(tǒng)內(nèi)彈力和重力都做功力都做功，動能和勢

10、勢能相，動能和勢勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒下一頁下一頁上一頁上一頁F F【種類四種類四】勻速運動的汽車，摩擦力和牽引力都做功，但勻速運動的汽車，摩擦力和牽引力都做功，但做功的總和為零，做功的總和為零，機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒下一頁下一頁上一頁上一頁（3）機(jī)械能守恒條件：）機(jī)械能守恒條件：下一頁下一頁上一頁上一頁 （1）、騎自行車以某一速度上坡）、騎自行車以某一速度上坡時，我們不再用力蹬車，重力勢能時，我們不再用力蹬車，重力勢能逐漸增大，同時動能逐漸減小。逐漸增大，同時動能逐漸減小。 （2）、騎自行車下坡時，我們不）、騎自行車下坡時，我們不再用力蹬車，動能逐漸增大，同時再用力蹬車，動

11、能逐漸增大，同時重力勢能逐漸減小。重力勢能逐漸減小。 在上述過程中，因在上述過程中，因為摩擦力要做功，所為摩擦力要做功，所以機(jī)械能不守恒。以機(jī)械能不守恒。下一頁下一頁上一頁上一頁下一頁下一頁上一頁上一頁（4）機(jī)械能守恒實例：）機(jī)械能守恒實例：你真棒！ 1、下列關(guān)于機(jī)械能的說法正確的、下列關(guān)于機(jī)械能的說法正確的 （ ） A、降落傘在空中勻速下降過程中機(jī)械能守恒；、降落傘在空中勻速下降過程中機(jī)械能守恒； B、物體處于平衡狀態(tài)時，機(jī)械能一定守恒；、物體處于平衡狀態(tài)時，機(jī)械能一定守恒； C、物體除受重力外，還受其他力時，機(jī)械能一定不守恒；、物體除受重力外，還受其他力時，機(jī)械能一定不守恒；D、物體機(jī)械能

12、增大時，一定有重力以外的力對它做了功、物體機(jī)械能增大時，一定有重力以外的力對它做了功錯誤！D你真棒！錯誤！下一頁下一頁上一頁上一頁2.2.在在驗證機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒驗證機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒的實驗中，下列操作正的實驗中，下列操作正確的是確的是( ) ( ) A A先釋放重物，后接通電源先釋放重物，后接通電源B B用秒表測量重物下落的時間用秒表測量重物下落的時間C C打完一條紙帶后，立即切斷電源打完一條紙帶后，立即切斷電源D D選用重錘后要稱質(zhì)量選用重錘后要稱質(zhì)量 C C下一頁下一頁上一頁上一頁3.3.在機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒實驗中，要驗證重錘下落時重力在機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒實驗中，要驗證重錘下落時重力勢能的

13、減少量等于它動能的增加量，以下步驟僅是實驗中勢能的減少量等于它動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余的或錯誤的有的一部分，在這些步驟中多余的或錯誤的有( ) ( ) A A用天平稱出重錘的質(zhì)量用天平稱出重錘的質(zhì)量B B把電火花計時器固定到鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低把電火花計時器固定到鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來壓交流電源連接起來C C把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過電火花計時把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過電火花計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D D接通電源，釋放紙帶接通電源，釋放紙帶E E用秒表測出重錘下落的時間用秒表測出重錘下落的時間ABEABE