人教版節(jié)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律19張-完整版課件

§7.9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)原理

在自由落體運(yùn)動(dòng)中，若物體下落高度h時(shí)的速度為v,則由機(jī)械能守恒定律可知：hvmgh=mv

212請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“實(shí)驗(yàn)方法”部分并回答以下問(wèn)題1、本實(shí)驗(yàn)需要哪些器材？2、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟3、本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)物體的質(zhì)量？4、討論課文中“紙帶上某兩點(diǎn)……”如何選??？5、重物的速度如何測(cè)量？二、實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、學(xué)生電源等。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶重物？鐵架臺(tái)4、選擇合適的紙帶，處理數(shù)據(jù)。3、更換紙帶，重復(fù)幾次。1、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，把紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。三、實(shí)驗(yàn)步驟2、用手提著紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。然后先接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落。問(wèn)題1本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量？mgh

=mv

212gh

=v

212無(wú)需測(cè)量物體的質(zhì)量如果實(shí)驗(yàn)要求計(jì)算勢(shì)能和動(dòng)能的具體數(shù)據(jù)，那就必須要知道物體的質(zhì)量。問(wèn)題2紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)0（起始點(diǎn)的速度應(yīng)該為零，即打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶剛開(kāi)始下落）。gh

=v

21212x

=

gt2

=

×9.8×0.022m

≈2×10-3m=

2

mm12h起始點(diǎn)對(duì)于實(shí)際獲得的紙帶，如何判定紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)就是紙帶剛開(kāi)始下落時(shí)打下的呢？紙帶上的頭兩個(gè)點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm。思考可以回避起始點(diǎn)嗎（即處理紙帶時(shí)可以不用到起始點(diǎn)嗎）?我們可以選取A、B兩點(diǎn)，比較它們的機(jī)械能EA和EB。若以點(diǎn)B為0勢(shì)能點(diǎn)，則有：EKA＋mgΔh＝EKBΔhAB問(wèn)題3如何測(cè)量物體的瞬時(shí)速度?

做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。思考速度能不能用v=

gt計(jì)算？這種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際加速度必將小于g，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用。注意事項(xiàng)1、安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線(xiàn)上，以減小摩擦阻力。2、應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可可使阻力的影響相對(duì)減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小。3、選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑選第一、二點(diǎn)間距接近2mm的點(diǎn)跡清晰且各點(diǎn)呈一條直線(xiàn)的紙帶。4、實(shí)驗(yàn)用的紙帶一般小于1m

，從起始點(diǎn)開(kāi)始大約能打出20個(gè)點(diǎn)左右。末位置的點(diǎn)可選擇倒數(shù)第一個(gè)點(diǎn)或倒數(shù)第二個(gè)點(diǎn)，從這一個(gè)點(diǎn)向前數(shù)4～6

個(gè)點(diǎn)當(dāng)初位置的點(diǎn)，可以減小這兩個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度以及兩點(diǎn)之間距離（高度h）測(cè)量的誤差。注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄測(cè)量點(diǎn)n123456高度hn

/m速度vn

/m/s勢(shì)能EP

/J動(dòng)能EK/J可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?0hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過(guò)原點(diǎn)？1、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、重錘、紙帶以外，在下面的測(cè)量?jī)x器中，必需使用的是_______。

A、天平B、彈簧秤C、刻度尺D、秒表C

（2）如果以為縱軸，以h為橫軸，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的圖線(xiàn)是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，那么該直線(xiàn)的斜率等于______

h當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

（3）如果所打的紙帶，前幾個(gè)點(diǎn)不清晰，其它點(diǎn)清晰，試說(shuō)明用這樣的紙帶怎樣驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

在紙帶上選取A、B兩點(diǎn)，測(cè)出計(jì)算出重力勢(shì)能的減小量，求出計(jì)算動(dòng)能的增加量，在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證：2、某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)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。①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB=

m/s，重錘的動(dòng)能EkB=

J。1.175

0.69

機(jī)械能守恒

②從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為