（人教版）物理必修二 7.9《实验 验证机械能守恒定律》ppt课件

（人教版）物理必修二 7.9《实验 验证机械能守恒定律》ppt课件内容摘要：

1、2016/11/30 该课件由【语文公社】第七章 机械能守恒定律 2016/11/30 该课件由【语文公社】9 实验：验证机械能守恒定律 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】一、实验目的 通过自由落体运动验证机械能守恒定律 二、实验原理 在自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒 2016/11/30 该课件由【语文公社】方法 1 ：若以重物下落的起始点 O 为基准，设重物的质量为m ，某一时刻物体下落的瞬 时速度为 v ，下落高度为 h ，则应有m g h 12m 助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度 h 和该时刻的 2、瞬时速度 v ，即可验证机械能是否守恒 方法 2 ：任意找两点 A 、 B ，分别测出两点的速度大小 vA、 h . 若物体的机械能守恒，应有 2016/11/30 该课件由【语文公社】测定第 n 点的瞬时速度的方法是：测出第 n 点的前、后相邻的两段相等时间 T 内下落的距离 1，由公式 vn 12 T，或由 vn 1 12 2016/11/30 该课件由【语文公社】三、实验器材 铁 架台 ( 带铁夹 ) ，打点计时器，重物 ( 带纸带夹子 ) ，纸带数条，复写纸，导线，毫米刻度尺，学生电源 ( 交流 4 6 V) 2016/11/30 该课件由【语文公社】四、实验步骤 1 安装装置：如图所 3、示，将打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器与交流电源相连接 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落 重复几次，打下 3 5 条纸带 3 选纸带：选取点迹清晰的纸带，在第 一个点及距离第一个点较远的点上依次标上 0 、 1 、 2 、 3 、 2016/11/30 该课件由【语文公社】4 测距离：测出 0 到点 1 、点 2 、点 3 、 的距离，即为对应的下落高度 2016/11/30 该课件由【语文公社】五、数据处理 1 4、 利用公式 vn 1 12 T，计算出点 1 、点 2 、点 3 、 的瞬时速度 . 2 要验证的是12m 12m 2m h ，只需验证12122g h ，因此不需要测量重物的质量 m . 2016/11/30 该课件由【语文公社】3 验证：通过计算，在误差允许的范围之内122 2016/11/30 该课件由【语文公社】六、误差分析 产生原因 减小方法 偶然误差 测量 测量时都从第一个点量起； 多次测量，求平均值 系统误差 空气和 摩擦阻力 安装打点计时器时，使两限位孔中线竖直； 选择质量适当大、体积尽量小的重物 2016/11/30 该课件由【语文公社】七、注意事项 1 先接通电源打点，后释 5、放纸带 2 选取纸带： ( 1) 要验证12m m 须保证纸带上的第一点为重物静止释放时打的点，所以前两个点的间距为 h 122 ( m 2 m m . 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 2) 要验证12m 2m m g 时选择纸带不需要满足前两点间距接近 2 m m . 3 计算速度时不能用 v v 2 否则就犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒定律的错误 4 测量下落高度时，为减小实验误差，后边的点应距起点较远，在测量各点到起点的距离时，应当用刻度尺从起点量起，一次性读出各点到起点的距离 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】 例 6、1 在 “ 验证机械能守恒定律 ” 的实验中，有下列 A 至 A 将打点计时器竖直固定在铁架台上 B 接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落 C 更换纸带，重新做实验 D 让重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带的另一端 实验原理 与实验步骤 2016/11/30 该课件由【语文公社】E 选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度 h2、 、 出对应的瞬时速度 分别算出12较在实验误差范围内是 否相等 ( 1) 以上实验步骤按合理顺序排列应该是 _ _ _ 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 2) 某同学在进行实验时，获得了数条纸带，下列做法正确的是 _ A 必须挑选第 7、 1 、 2 两点间的距离接近 2 c m 的纸带进行测量 B 在纸带上可以选取点迹清晰的、方便测量的某点作为计数点的始点 2016/11/30 该课件由【语文公社】C 用刻度尺量出各计数点到第一点之间的距离，得到重锤下落的相应高度 、 用公式 v 1 12 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 ( 1) 实验步骤的合理顺序为 ( 2) 若从打第一个点开始测量，则必须选第 1 、 2 两点间距接近 2 m m 的纸带；若从某个清晰的点开始测量，也可以验证机械能守恒，但应该用12m 2m h 的形式，故 A 错误， B 正确；由实验数据处理方法可知， C 、 D 均正确 答案 ( 1 8、) ( 2) 2016/11/30 该课件由【语文公社】本实验采用自由落体法来验证机械能守恒，即通过纸带下落，比较重力势能减少量 m g h 和动能增加量 2m 2m 键是测量下落的距离和重物的始末速度 2016/11/30 该课件由【语文公社】1 在验证机械能守恒定律的实验中，有同学采用12m v2m g h 验证，按以下步骤进行实验操作： A 用天平称出重物和夹子的质量 B 固 定好打点计时器，将连接重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器 2016/11/30 该课件由【语文公社】C 松开纸带，接通电源，开始打点并如此重复多次，以得到几条打点纸带 D 取下纸带，挑选点迹清 9、晰的纸带，记下起始点 O ，在距离 O 点较近处选择几个连续计数点 ( 或计时点 ) ，并计算出各点的速度值 E 测出各点到 O 点的距离，即得到重物下落高度 2016/11/30 该课件由【语文公社】在以上步骤中，不必要的步骤是 _ ；有错误或不妥的步骤是 _( 填写代表字母 ) ； 更正情况是 _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ _. 答案 见解析 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 ( 1) 因本实验是通过比较重力势能的减少量 需要知道动能的具体数值，因而 不需要测出重物和夹子的质量，故步骤 A 是多余的 有错误或不妥 10、的步骤是 B 、 C 、 D ，原因和更正办法分别是： B 中 “ 让手尽量靠近 ” 应改为 “ 让重物尽量靠近 ” ，因打点计时器开始工作应从与重物靠近的纸带开始打点，不致留下过长的空白纸带，纸带也不宜过长，约 40 c m 即可 2016/11/30 该课件由【语文公社】C 中应先接通电源，后松开纸带因为只有当打点计时器工作稳定后再让重物下落，才可保证打第一个点时重物的初速度为零，并且使纸带上的第一个点是清晰的点 D 中应将 “ 距离 O 点较近处 ” 改为 “ 距离 O 点较远处 ” ，因为所取的各计数点 ( 或计时点 ) 应尽量是重物自由下落运动 的真实记录，而打点计时器接通电源开始工 11、作后不一定很快就能达到稳定状态，同时开始的几个点比较密集，会增加长度测量的误差 . 2016/11/30 该课件由【语文公社】数据处理与误差分析 例 2 如图甲为 “ 验证机械能守恒定律 ” 的实验装置示意图在实验中，已知电磁打点计时器工作周期 T s ，自由下落的重物质量 m 2 k g . 如图乙为某同学实验后选出的一条理想的纸带， O 点是打出的第一个点， A 、 B 、 C 是在纸带上取出的三个计数点， 间各有一个点未画出经测量得 A 、 B 、 C 三点到 O 点的距离分别为 c m ， 20.6 c m ， c m ，取 g 9.8 m /成以下问题： 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】( 1) 纸带的 _ 端 ( 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ) 与重物相连； ( 2) 根据图上所得的数据，应取图中 O 点和 _ _ 点来验证机械能。