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黑龍江省穆棱市朝鮮族學(xué)校高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 9 實驗 驗證機(jī)械能守恒定律課件 新人教版必修2

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1、第七章第七章 機(jī)械能及其守恒定律機(jī)械能及其守恒定律在自由落體運動中,若物體下在自由落體運動中,若物體下落高度落高度h 時的速度為時的速度為v , ,則則hvmgh =mv 21 12 2實驗器材:打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻實驗器材: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。度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、學(xué)生電源等。夾子夾子打點計時器打點計時器紙帶紙帶重物重物?鐵架臺鐵架臺4 4、選擇、選擇合適的合適的紙帶,處理數(shù)據(jù)。紙帶,處理數(shù)據(jù)。3 3、更換紙帶,重復(fù)幾次。、更換紙帶,重復(fù)幾次。1 1、將打點計時器固定在鐵架臺上,把紙帶的、將打點計時器固定在鐵架臺上,把紙帶的一

2、端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點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。計時器的限位孔。2 2、用手提著紙帶使重物??吭诖螯c計時器附、用手提著紙帶使重物停靠在打點計時器附近。然后先接通電源,再松開紙帶,讓重物近。然后先接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落。自由下落。本實驗要不要測量物體的質(zhì)量?本實驗要不要測量物體的質(zhì)量?mgh =mv 21 12 2gh =v 21 12 2無需測量物體的質(zhì)量無需測量物體的質(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。數(shù)據(jù),那就必須要知道物體的質(zhì)量。紙帶上的第一個點為計時起點紙帶上的第一個

3、點為計時起點0 0 (起始點的速度應(yīng)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帶剛開始下落)。)。gh =v 21 12 212x = = gt2 = = 9.80.022m 210-3m = = 2 mm12h起始點起始點對于實際獲得的紙帶,如何判定紙帶上的第一個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?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)接近紙帶上的頭兩個點間的距離應(yīng)接近2mm??梢曰乇芷鹗键c嗎(可以回避起始點嗎(即處理紙帶時可以不用到起即處理紙帶時可以不用到起始點

4、嗎始點嗎)? ?我們可以選取我們可以選取A、B兩點,比較它們的機(jī)械兩點,比較它們的機(jī)械能能EA和和EB。若以點。若以點B為為0 勢能點,則有:勢能點,則有:EKAmghEKBhAB如何測量物體的瞬時速度如何測量物體的瞬時速度? ?x = = vA(2t) + + a(2t)212vAC = = = vA + + atx2tvB = = vA + + atvB = = vACv0tvAt 2tvBvC做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度,等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。于相鄰兩點間的平均速度。速度能不能用速度能不能用 v = = 2gh 或或 v = = gt 計算

5、?計算?這種方法認(rèn)為加速度為這種方法認(rèn)為加速度為g ,由于各種摩擦阻力不可,由于各種摩擦阻力不可避免,所以實際加速度必將小于避免,所以實際加速度必將小于g,這樣將得到機(jī),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,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。故這種方法也不能用。這種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得這種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的,而我們的目的就是驗證機(jī)械到的,而我們的目的就是驗證機(jī)械能守恒定律,所以不能用。能守恒定律,所以不能用。4 4、實驗用的紙帶一般小于實驗用的紙帶一般小于1m ,從起始點開始,從起始點開始大約能打出大約能打出20 個點左右。

6、末位置的點可選擇倒個點左右。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)第一個點或倒數(shù)第二個點,從這一個點向前數(shù)數(shù)46 個點當(dāng)初位置的點,可以減小這兩個點個點當(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(高度的瞬時速度以及兩點之間距離(高度h)測量的)測量的誤差。誤差。1 1、安裝打點計時器時,必須使兩紙帶限位孔在安裝打點計時器時,必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。同一豎直線上,以減小摩擦阻力。2 2、應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物,增大重力可應(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,增大密度可以減小可使阻力的影響相對減小,增大密度可

7、以減小體積,可使空氣阻力減小。體積,可使空氣阻力減小。3 3、選用紙帶時應(yīng)盡量挑選第一、二點間距接近選用紙帶時應(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。的點跡清晰且各點呈一條直線的紙帶。1 1、偶然誤差:偶然誤差:測量長度時會帶來誤差測量長度時會帶來誤差2 2、系統(tǒng)誤差:系統(tǒng)誤差:實驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力(主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,故動能的增加要是打點計時器的阻力)做功,故動能的增加量量EK 必定稍小于勢能的減少量必定稍小于勢能的減少量EP 。測量點測量點n123456高度高度hn /m速度速度vn /m/s勢能勢能EP /J動能動能EK /J可不可以可不可以用圖象處用圖象處理數(shù)據(jù)理數(shù)據(jù)?0hv 21 12 2gh =v 21 12 2該圖象該圖象的斜率的斜率表示什表示什么?么?為什么為什么圖象通圖象通過原點?過原點?

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