《【人教版】【必修2】第七章第9节实验：验证机械能守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【人教版】【必修2】第七章第9节实验：验证机械能守恒定律（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章第七章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律9、实验：验证机械能守恒定律2021/9/231实验原理在自由落体运动中，若物体下在自由落体运动中，若物体下落高度落高度h 时的速度为时的速度为v , ,则则hvmgh =mv 21 12 22021/9/232实验器材实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。夹子夹子打点计时器打点计时器纸带纸带重物重物？铁架台铁架台2021/9/2334 4、选择、选择合适的合适的纸带，处理数据。纸带，处理数据。3 3、更换纸带，重复几次。、
2、更换纸带，重复几次。1 1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点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。计时器的限位孔。实验步骤2 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。自由下落。2021/9/234问题1本实验要不要测量物体的质量？本实验要不要测量物体的质量？mgh =mv 21 12 2gh =v 21 12 2无需测量物体的质量无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具
3、体如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。数据，那就必须要知道物体的质量。2021/9/235问题2纸带上的第一个点为计时起点纸带上的第一个点为计时起点0 0 （起始点的速度应起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落带刚开始下落）。）。gh =v 21 12 212x = = gt2 = = 9.80.022m 210-3m = = 2 mm12h起始点起始点对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？就是纸带刚开始下落时打
4、下的呢？纸带上的头两个点间的距离应接近纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。2021/9/236思考可以回避起始点吗（可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起即处理纸带时可以不用到起始点吗始点吗）? ?我们可以选取我们可以选取A、B两点，比较它们的机械两点，比较它们的机械能能EA和和EB。若以点。若以点B为为0 势能点，则有：势能点，则有：EKAmghEKBhAB2021/9/237问题3如何测量物体的瞬时速度如何测量物体的瞬时速度? ?x = = vA(2t) + + a(2t)212vAC = = = vA + + atx2tvB = = vA + + atvB = = vACv0tvA
5、t 2tvBvC做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。于相邻两点间的平均速度。2021/9/238思考速度能不能用速度能不能用 v = = 2gh 或或 v = = gt 计算？计算？这种方法认为加速度为这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。应该是减少的，故这种方法也不能用。这种方法是根据机械能守恒定律得到这种方法是根据机
6、械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。恒定律，所以不能用。2021/9/239注意事项4 4、实验用的纸带一般小于实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始，从起始点开始大约能打出大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数数46 个点当初位置的点，可以减小这两个点个点当初位置的点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的）测量的误差。误差。1 1、安装打点计时器时，必须使两纸
7、带限位孔在安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。体积，可使空气阻力减小。3 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。2021/9/2310误差分析1 1、偶然误差：偶然误差：测量长度时会带来误差测量长度时会带来误差2 2、系统误差：系统误差：实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量量EK 必定稍小于势能的减少量必定稍小于势能的减少量EP 。2021/9/2311数据记录测量点测量点n123456高度高度hn /m速度速度vn /m/s势能势能EP /J动能动能EK /J可不可以可不可以用图象处用图象处理数据理数据?2021/9/23120hv 21 12 2图象法处理数据gh =v 21 12 2该图象的该图象的斜率表示斜率表示什么？什么？为什么图为什么图象通过原象通过原点？点？2021/9/2313
