实验06验证机械能守恒定律（教学案）-2017年高考物理一轮复习精品资料

《实验06验证机械能守恒定律（教学案）-2017年高考物理一轮复习精品资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验06验证机械能守恒定律（教学案）考情解读1.掌握验证机械能守恒定律的方法.2.会用图象法处理实验数据以达到验证目的.重点知识掠理【实验目的】1.验证机械能守恒定律.【实验原理】1.在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。2.物体做自由落体运动，设物体的质量为加，下落力高度吋的速度为力则势能的减少量为加g力，动能的增加量为丄mv2o如果〃g/?=丄初，即gh=—v2,就验证了机械能守恒定律。3.速度的测量：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

2、均速度Vr=V2/o计算打第n个点瞬时速度的方法是：测出第〃个点的相邻前后两段相等时间卩内下落的距离X”和兀+],由铁架台（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】1.将实验装置按要求装好（如图），将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器。7TII1.先用手提起纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。2.接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样计数器就在纸带上打下一系列点。3.重复以上步骤，多做儿次。4.从己打出的纸带中，选出第一、二点间的距离

3、接近2mm并且点迹清晰的纸带进行测量。5.在挑选的纸带上，记下第一点的位置0,并在纸带上从任意点开始依次选取几个点1、2、3、4、.…并量出各点到位置0的距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、4、...时下落的高度％、力2、力3、包、6.利用公式即二m分别求出物体在打下点2、3、4、...时瞬时速度小耳、叫、吟8.把得到的数据填入表格,算出重物运动到点2、3、4、…减少的重力势能加g爲、mgh,.mgh4.1°，根据机械能守恒定律比较严21。1,1.再算出物体运动到点2、3、4、...增加的

4、动能—'211与加g〃2，~mv3与加g〃3，—mv4与加g力4…，结果是否一致。22【数据处理】1.纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第1点点迹清晰且1、2两点之间距离接近2mm的纸带，这样一条纸带记录的运动才接近自由落体运动。2.纸带的处理：在第1点上标出0,并从稍靠后的某一点开始，依次标出1、2、3、4…并量出各点到位h—h置0点的距离休力2、%、包、……再利用公式儿=，l+}2Tn~］计算出各点对应的瞬时速度1.Vpv2＞叫、吟……计算各点对应的重力势能的减少fi：rnghn和动能的增加并

5、进行比较看是否v2y2相等。也可以丄-为纵轴，以刀为横轴，根据实验数据绘出—-/7图象，若图象是过原点的直线，则可验证22机械能守恒定律，其斜率等于g。数据处理的另一思路：选取点迹清晰的一条纸带，如图，选取8、M两个位置作为过程的开始和终结位置，量出间距离hBM,求出B点速度vB=-^-,M点速度yv/-，比较重力势能的减少mghBM与2A/2△/动能的增加丄mvj是否相等，从而验证机械能是否守恒。22—P———

6、JoAr~山（~AtAi（■°、ABCKMNFud【误差分析】1.实际上重物和纸带

7、下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量必定稍小于势能的减少量，这是属于系统误差，减少空气阻力影响产生的方法是：使纸带下挂的重物重力大些,£L体积要小。2.打点计时器产生的误差：（1）由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生误差；（2）计数点选择不好；振动片振动不均匀；纸带放置方法不正确引起摩擦，造成实验误差；（3）打点时的阻力对纸带的运动性质有影响，这也属于系统误差。3.由于测长度带來的误差属偶然误差，减少办法是测距离时都应从0点量起，二是多测几次収平均值。【

8、注意事项】1.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。2.实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带。3.为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落屮测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上的动能与势能Z和。4.因通过比较加与是否相等来验证机械能守恒，故不需测重物质量。【误差分析】1.本实验屮因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力（空气阻力、打点计时器阻力）做功，故动能的增加量AEk稍小于重力势能的减少量AEp,即AEk

9、