学生实验：用DIS研究机械能守恒.pptx

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1、机械能守恒上海市七宝中学汤凤君目的如何实验探究机械能守恒？研究动能和重力势能转化中所遵循的规律原理在只有重力做功的运动中，物体的势能和动能相互转化。使物体由静止下落，测出下落高度h对应的瞬时速度v比较mgh和—mv2，需代入当地重力加速度g的值12器材步骤结论或：参照零势能面，测出释放处的高度H、运动到高度为h处的速度v，m为物体质量，无需测定。12(上海地区g=9.794m/s2)比较mgH和mgh＋—mv2，若相等，则守恒。若相等，则表明机械能守恒。装置数据采集器定位挡片标尺盘光电门摆锤及释放器如何用DIS研究机械能守恒？如何设计实验？机械能守恒实验器计算机单摆单摆

2、柱状摆锤为何选用单摆装置而非抛体等？为何用柱状摆锤而非摆球？如何测量势能和动能，零势能面选何处方便？如何准确定位摆锤重心的初位置？摆锤为何每次要从同一位置无初速释放？如何做到？为何要多次改变光电门位置？如何用DIS研究机械能守恒？标尺盘光电门摆锤及释放器如何用DIS研究机械能守恒？如何设计实验？步骤机械能守恒实验器定性研究先抽出定位挡片，释放摆锤，观察到达高度将定位挡片分别置于不同位置，释放摆锤……定量研究输入摆锤直径(0.008m)、质量(0.0075kg)将光电门置于D点，从A点由静止释放摆锤，记录经D点的速度；将光电门分别移至位置C、B，测定速度，求出动能；(小标

3、尺盘)输入摆锤的高度(A、B、C、D四点高度计算机默认:0.150,0.100,0.005,0.000)，求出摆锤在各处的重力势能。如何用DIS研究机械能守恒？数据记录与处理结论在误差允许的范围内，在只有重力做功的条件下，物体的重力势能与动能相互转化，机械能守恒。产生误差原因是什么？摆锤在摆动过程中存在一定的阻力(空气阻力和摩擦阻力)――重物克服阻力做功，机械能减少。如何减小误差？①尽量减小克服阻力做功；②选用质量较大、体积小的重物(摆锤)。误差原因与可能问题如何用DIS研究机械能守恒？摆锤释放器若摆锤释放器的位置高于A点，对结果有何影响？测得摆锤动能偏大，机械能偏大。

4、1.“用DIS研究机械能守恒”实验中：(1)(多选)正确的是（）A.摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动B.必须测定摆锤的直径C.摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定D.定位挡片的作用是改变摆锤的机械能BC(2)某同学得到的数据界面如图所示，在数据要求不太高的情况下，可得出结论：____________________________，理由是：__________________________________________________________________。1.671.370.980.00图(b)0.0105只有重力做功的情况下，物体的机械

5、能守恒通过计算摆锤在A、B、C、D四点的机械能大小基本相等0.01080.01110.01125(3)仔细对比数据发现，摆锤从A到D的过程中机械能_________，造成这种情况的原因主要是__________________________________。逐渐减小摆锤克服阻力做功消耗了一定的机械能2.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度(实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认)，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能

6、与动能转化时的规律。(1)实验时，先把光电门传感器放在标尺盘最低端的D点，并将此作为_______点。(2)(多选)若某位同学在实验时，将摆锤由A、B之间的某一位置静止释放，则测出摆锤在D点的速度可能值为（）A.1.78m/sB.1.74m/sC.1.70m/sD.1.66m/s零势能CD