第8节实验验证机械能守恒.ppt

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1、第六章机械能第四单元实验与探究第8节实验：验证机械能守恒40．“儿童蹦极”中，栓在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时A．加速度为零B．加速度，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度，方向竖直向下此绳断裂42.如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点.下列说法中错误的是A.小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

2、B.小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C.小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等D.小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等43.两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。开始计时时两车在同一处。它们在比赛中的v—t图象如图所示。则在0~3s时间内()A．1s时刻两车相遇B．2s时刻两车相遇C．1s时刻两车相距最远D．3s时刻两车相距最远1．考纲要求的解读（1）实验作为物理教学的重要内容之一，在新课教学和高考中都占有较大的比重，验证机械能守恒定律作为力学的一个重要考点，

3、在历年高考中都有相关的命题出现.（2）同学们不但要知道本实验课题要求验证什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点，实验目的明确后，分析思考相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的，以此来确定实验的原理、确定实验步骤，得出实验结论.2．实验原理的理解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，但总的机械能守恒．若物体从静止开始下落，下落高度为h时的速度为v，恒有mgh＝mv2/2.故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速

4、度v，即可验证机械能守恒定律．测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度sn－1和sn＋1(或用hn－1和hn＋1)，然后由公式vn＝(sn＋1＋sn－1)/2T或由vn＝(hn＋1－hn－1)/2T可得vn(如图所示)．验证的方法物体从静止开始下落第1、2点距离接近毫米图像法：根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的如果不是从第一个点开始可以吗？铁架台(带铁夹)、打点计时器、交流电源(与打点计时器配套)

5、、导线、带铁夹的重物、复写纸、纸带、刻度尺．3．实验器材的选择为什么没有天平？1、实验目的：以自由落体的重物为研究对象，验证mgh=mv2/2，即验证gh=v2/2（这也说明，不需要测m）。2、实验步骤：（l）将纸带穿过打点计时器的，并在下面经过，纸带下端固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触。（2）接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点。（3）更换纸带重复进行四次实验，从打出的几条纸带中挑选第1、2点距离接近毫米，并且点迹清晰的纸带进行下面的测

6、量。（4）把纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，数出由O到P数目n，用刻度尺测出的距离h。（5）打点计时器工作电源频率为50Hz，则打点间隔时间为秒。根据公式v=计算出P点的速度。（6）由上面的h和v分别计算和，看两者。（7）在其他纸带上再另选几个点，重复步骤（4）、（5）、（6）。验证自由下落过程中机械能守恒，图示中纸带的端是用夹子夹重物的一端。⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距

7、离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。⑶，本实验的系统误差总是使。⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。012345由于摩擦和空气阻力的影响3、注意点：1、器材上：2、原理上：3、操作上：4、数据处理上：3、注意点：（1）打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。（2）必须先接

8、通电源，让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤下落。（3）纸带上端最好不要悬空提着，可使手臂靠着某处，保证重物下落的初速度为零，使纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点。（4）纸带的选取：第一个点为计时器起点，0点速度为零。即选择第一、二两点间距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量。（5）测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能搞错．为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，约40cm即可。（6）因不需要知道动能的具体数值，因此不需要测出重物的质量。（7）铁架台