高三物理一轮复习 5.4 验证机械能守恒定律教学案+同步作业

《高三物理一轮复习 5.4 验证机械能守恒定律教学案+同步作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、课题：5.4验证机械能守恒定律实验目的：验证机械能守恒定律实验原理：1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增2加量为1/2mv，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律．2．计算打第n个点时速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间的距离xn和xn＋1，由公式vn＝___________或vn＝____________算出，如图所示．实验器材：铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)．实验步骤:

2、一、仪器安装1.按图示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路．二、打纸带和选纸带2．打纸带：将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静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3～5次实验．3．选纸带：分两种情况说明(1)应选点迹清晰，且1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带．若1、2两点间的距离大于2mm，这是由于先释放纸带，后接通电源造成的．这样，第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选．(2)用___________________公式验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时

3、，选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用三、数据处理及验证4．数据处理：在起始点标上0，在以后各点依次标上1、2、3…用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3…利用公式vn＝__________计算出点1、点2、点3……的瞬时速度v1、v2、v3……5．验证方法一：利用起始点和第n点计算．代入ghn和__________，如果在实验误差允许的条件下ghn＝_____________，则机械能守恒定律是正确的．方法二：任取两点计算．(1)任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.(2)算出_____________

4、___的值．(3)若在实验误差允许的条件下ghAB＝______________，则机械能守恒定律是正确的．方法三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度222的平方v，然后以v为纵轴，以h为横轴，根据实验数据给出v—h图线．若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒．注意事项：1．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力．2．重物应选用质量大、体积小、密度大的材料．3．应先接通电源，让打点计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落．4．纸带长度应选用60cm左右为宜，应选用点迹清晰的纸带进

5、行测量．5．速度不能用vn＝gtn或vn＝___________计算，因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用vn＝gtn计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计用心爱心专心-1-算．同样的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用hn＝_____或hn＝_________计算得到．例1．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点(

6、速度恰好为零)，每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm.已知打2点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s.根据以上数据，可计算出打B点时的速度vB＝________m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了________J，动能增加了2________J．根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为________m/s，物体在从A到B下落的过程中所受到的平均阻力为________N(计算结果都要保留3位有效数字)

7、，该阻力的来源主要有：(1)___________________________________________________________；(2)___________________________________________________________．例2.如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．(1)若选定物块A从静止开始下落的过