高一物理 79 實驗：驗證機械能守恒定律

第七章機械能及其守恒定律第九節(jié)實驗：驗證機械能守恒定律編輯ppt實驗?zāi)康模?/p>

通過實驗來研究物體自由下落過程中動能與勢能的變化，從而驗證機械能守恒定律。編輯ppt實驗原理在自由落體運動中，若物體下落高度h時的速度為v,則hvmgh

=mv

212編輯ppt實驗器材實驗器材：打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺（帶鐵夾）、學(xué)生電源等。夾子打點計時器紙帶重物？鐵架臺編輯ppt4、選擇合適的紙帶，處理數(shù)據(jù)。3、更換紙帶，重復(fù)幾次。1、將打點計時器固定在鐵架臺上，把紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔。實驗步驟2、用手提著紙帶使重物?？吭诖螯c計時器附近。然后先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落。編輯ppt問題1本實驗要不要測量物體的質(zhì)量？mgh

=mv

212gh

=v

212無需測量物體的質(zhì)量如果實驗要求計算勢能和動能的具體數(shù)據(jù)，那就必須要知道物體的質(zhì)量。編輯ppt問題2紙帶上的第一個點為計時起點0（起始點的速度應(yīng)該為零，即打點計時器在紙帶上打下第一個點時紙帶剛開始下落）。gh

=v

21212x

=

gt2

=

×9.8×0.022m

≈2×10-3m=

2

mm12h起始點對于實際獲得的紙帶，如何判定紙帶上的第一個點就是紙帶剛開始下落時打下的呢？紙帶上的頭兩個點間的距離應(yīng)接近2mm。編輯ppt思考可以回避起始點嗎（即處理紙帶時可以不用到起始點嗎）?我們可以選取A、B兩點，比較它們的機械能EA和EB。若以點B為0勢能點，則有：EKA＋mgΔh＝EKBΔhAB編輯ppt問題3如何測量物體的瞬時速度?x

=

vA(2t)

+

a(2t)212—vAC==

vA

+

atx2t—vB=

vA

+

atvB=vACv0tvAt2tvBvC做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于相鄰兩點間的平均速度。編輯ppt思考速度能不能用v=

2gh或v=

gt計算？這種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實際加速度必將小于g，這樣將得到機械能增加的結(jié)論，有阻力作用機械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用。這種方法是根據(jù)機械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗證機械能守恒定律，所以不能用。編輯ppt注意事項4、實驗用的紙帶一般小于1m

，從起始點開始大約能打出20個點左右。末位置的點可選擇倒數(shù)第一個點或倒數(shù)第二個點，從這一個點向前數(shù)4～6

個點當(dāng)初位置的點，可以減小這兩個點的瞬時速度以及兩點之間距離（高度h）測量的誤差。1、安裝打點計時器時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，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、選用紙帶時應(yīng)盡量挑選第一、二點間距接近2mm的點跡清晰且各點呈一條直線的紙帶。編輯ppt誤差分析1、偶然誤差：測量長度時會帶來誤差2、系統(tǒng)誤差：實驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力（主要是打點計時器的阻力）做功，故動能的增加量ΔEK必定稍小于勢能的減少量ΔEP。編輯ppt數(shù)據(jù)記錄測量點n123456高度hn

/m速度vn

/m/s勢能EP

/J動能EK/J可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?編輯ppt0hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過原點？編輯ppt練習(xí)題：1.在驗證機械能守恒定律的實驗中，對于自由下落的重物，下列選擇條件中可取的是（）A.選用重物時，重的比較好。B.選用重物時，體積小的比體積大的好。C.選定重物后，為計算其動能、勢能的變化量，需要稱出它的質(zhì)量。D.重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到的打點計時器的阻力。ABD編輯ppt2.用自由落體法驗證機械能守恒定律,下列哪些測量工具是必要的()A.天平B.彈簧測力計C.刻度尺D.停表3.利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中,下列說法正確的是()A.重物的重力,應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力.B.操作時應(yīng)先放紙帶再通電.C.打點計時器應(yīng)接在電壓為4-6V的直流電源上.D.在驗證過程中，只需比較V2/2與gh的大小即可，與重物質(zhì)量無關(guān)。cAD編輯ppt在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm)。⑴這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____,應(yīng)記作_______cm。

4、課堂練習(xí)OC

15.70

編輯ppt⑵該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點對應(yīng)的物體的即時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量，原因是_______。1.22m

1.20m

>

編輯ppt⑶另一位同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，不過他數(shù)了一下：從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起，圖中的B是打點計時器打下的第9個點。因此他用VB=gt計算跟B點對應(yīng)的物體的即時速度，得到動能的增加量為______，這樣驗證時的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是______________。1.23m

<

編輯ppt確定物體速度及動能的方法為理論值，條件為機械能必須守恒為實際測量結(jié)果√編輯ppt圖象法處理實驗數(shù)據(jù)斜率k=g編輯ppt再見編輯ppt編輯ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202210:47:31AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2022/12/132022/12/132022/12/13Dec-2213-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/132022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。13十二月20222022/12/132022/12/132022/12/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202216、行動出成果，工作出財富。。2022/12/132022/12/1313December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/139、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202210:47:31AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。2022/12/132022/12/132022/12/13Dec-2213-Dec-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/132022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13十二月20222022/12/132022/12/132022/12/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2022/12/132022/12/1313December202217、空山新雨后，天氣晚來秋。。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202210:47:31AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/12/132022/12/132022/12/13Dec-2213-Dec-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/12/132022/12/132022/12/13Tuesday,December13,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13十二月20222022/12/132022/12/132022/12/1315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月222022/12/132022/12/132022/12/1312/13/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/132022/12/1313December202217、一個人即使已登