實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件-高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)回顧思考：機(jī)械能守恒的條件是什么？它有哪些表達(dá)形式？1.條件：僅有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功。2.表達(dá)式：（1）守恒的角度：E1=E2（2）轉(zhuǎn)化的角度：

△Ek增=△EP減3.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能守恒嗎？質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地面為零勢(shì)能面，經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA，和vB，A、B兩點(diǎn)距地面的高度分別為hA、hB。4.試推導(dǎo)機(jī)械能守恒的表達(dá)式。vBAh1h2BvA自由落體運(yùn)動(dòng)

借助自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)器材重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、鐵架臺(tái)、夾子、天平、毫米刻度尺二、實(shí)驗(yàn)原理△Ek增=△EP減

借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)出物體自由下落的高度h和該時(shí)刻的速度v．速度測(cè)量三、實(shí)驗(yàn)步驟1．安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上；用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源相連接．2．接電源，打紙帶：把紙帶的一端在重物上用夾子固定好，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落．重復(fù)幾次，打下3～5條紙帶．3．選紙帶：選取點(diǎn)跡較為清晰的．挑選紙帶上第一個(gè)點(diǎn)及距離第一個(gè)點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)，并依次標(biāo)上0、1、2、3……4．?dāng)?shù)據(jù)測(cè)量：測(cè)出0到點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3……的距離，即為對(duì)應(yīng)的下落高度h1、h2、h3……四、數(shù)據(jù)處理1.應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物。注意事項(xiàng)增大重力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?。?.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔在同一豎直線上減小摩擦阻力3.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保持提起的紙帶豎直，手不動(dòng)．接通電源后，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶4.速度不能用vn＝gtn或

計(jì)算，應(yīng)從紙帶上直接測(cè)量計(jì)算．重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接測(cè)量.誤差分析1．系統(tǒng)誤差：主要來(lái)自于空氣阻力及紙帶和計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦．

故重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能增加量和克服阻力做功之和．動(dòng)能的增加量應(yīng)略小于重力勢(shì)能的減少量．2．測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)有偶然誤差，減小誤差的辦法是：(1)測(cè)距離時(shí)都應(yīng)從打第一個(gè)點(diǎn)量起．(2)多測(cè)幾次取平均值．利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的________。A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B．速度變化量和勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源 B．刻度尺C．天平(含砝碼)(3)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能變化量ΔEp＝

________，動(dòng)能變化量ΔEk＝_________________。(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計(jì)算重物速度B．利用公式v＝計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法(5)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2－h(huán)圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重物