探究动能定理-验证机械能守恒定律实验资料讲解.ppt

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1、探究动能定理-验证机械能守恒定律实验3.实验器材带铁夹的铁架台、重锤、打点计时器、学生电源（交流）、纸带、复写纸、刻度尺.图5-5-24.实验步骤(1)安装装置：按图5-5-2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.(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.先电源，后，让重物带着纸带自由下落.更换纸带重复做3~5次实验.接通松开纸带(3)选纸带：分两种情况说明①应选点迹清晰；②纸带的最前端两点间距离小于或接近2mm的纸带.若两点间的距离大于2mm，这是由于先释放纸带，后接通电

2、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.(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　　　　　　　计算出点1、点2、点3…的瞬时速度v1、v2、v3…5.注意事项(1)打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力.(2)应选用的重物，增大可使阻力的影响相对减小，增大可以减小体积，可使空气阻力减小.质量和密度较大重力密度(3)实验中，先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再松开纸带.(4)测量下落高度时，为了减小测量值h的相对误差，选取

3、的各个计数点要离起始点一些，纸带也不宜过长，有效长度可在60cm~80cm之间.(5)不需测出物体质量，只需验证．即可.远(6)速度不能用vn=gtn或　　　　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，所以速度应从纸带上直接测量计算.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．或　　　　计算得到.6.误差分析(1)本实验中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ΔEk稍重力势能的减少量ΔEp,即ΔEk＜ΔEp，这属于系统误差.改进的办法是调整器材的安装，尽

4、可能地减小阻力.小于(2)本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差.减小误差的办法是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完.或者多次测量取平均值来减小误差.二、探究动能定理1.实验目的探究恒力做功与的关系.2.实验原理探究恒力做功与物体动能变化量的关系，可通过改变力对物体做的功，测出物体动能的相应变化，从而得到恒力做功与物体动能变化量的关系.物体动能变化量3.实验器材：附有定滑轮的长木板、薄木块、小车、细线、钩码、打点计时器(电磁式或电火花式)、交流电源(电磁式配低压，电火花配220V)、导线、天平(带一套砝码)、毫米刻度尺、纸带及复写纸等.

5、4.实验步骤(1)用天平测出小车质量,并记录.(2)按图5-5-1安装实验器材；要调整定滑轮的高度，使细线与木板.图5-5-1平行(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到小车在斜面上运动为止.(4)细线末端挂上钩码(要使小车质量钩码的质量)，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器，接通电源放开小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带并标记使用的钩码质量.匀速远大于(5)重复步骤4，打2~3条纸带.(6)选一条点迹清晰的纸带分析数据.(7)将实验数据填在下表中小车质量m=kg,钩码质量m0=kg细线拉力F=m

6、0g=N.计数点位移s/m功W/J速度v1/m·s-1速度v2/m·s-1动能的变化ΔEk12345(8)结论：恒力所做的功跟动能变化量之间的关系是恒力所做的功等于物体动能的变化量.5.注意事项(1)钩码的总质量要远小于小车的质量.(2)平衡摩擦力时，不要加钩码，但应连着纸带且接通电源.(3)小车应靠近打点计时器，并且要先后.接通电源放手6.误差分析(1)实验的系统误差是绳对小车的拉力小于钩码的总重力.(2)平衡摩擦力不彻底或平衡过了也造成误差.(3)利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差.“探究动能改变量与合外力做功关系”探究方法的拓展在“探究动能定理”

7、实验中，某探究小组同学设计了相关方案并选择了如图5-5-3所示的器材，让小车在橡皮条的作用下弹出后沿木板滑行，已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz,试分析：图5-5-3图5-5-4(1)为了消除摩擦力的影响，应该采取的措施是；(2)当他们分别用同样的橡皮条1双、2双、3双……并起来分别进行第一次、第二次、第三次……实验时,每次实验中橡皮条拉伸的长度保持一致，将第一次实验中橡皮条对小车做的功记为W.因橡皮条对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图5-5-4所示为四次实验中得到的纸带.试根据以上信息完成表格内容的填写.(3)从表中