第九节实验验证机械能守恒定律.doc

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1、第九节实验:验证机械能守恒定律活动一：实验原理推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。如图所示，质量为m的物体从O点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点A和B的机械能分别为：EA=，EB=如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有:___________________；上式亦可写成__________________________为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意一点（如图中的A点）来进行研究，这时应有：----本实验要验证的表达式，式中h是高度，vA是物体在A点的速度。活动二：实验器材例1：如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁

2、夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤.回答下列问题为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)A、米尺B、秒表C、0～12V的直流电源D、0～12V的交流电源E.天平活动三：实验操作与步骤1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点．4．重复上一步的过程，打三到五条纸带．5．选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2

3、mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h1h2h3，……记人表格中．6．用公式vn=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1v2v3……并记录在表格中．7．计算各点的重力势能的减少量mgh和动能的增加量，并进行比较．看是否相等，将数值填人表格内．活动四：实验数据处理例2：在“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。（1）运用公式=

4、对实验条件的要求是____________________________;为此目的，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________.(2)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=m/s，重锤的动能EkB=J。(3)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。(4)实验误差产生的原因(写两点)：①_____________________________________________________________;②_____________________________________________________________.（5）根据纸带

5、提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是______________。（6）若该实验过程中，不计任何阻力，根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落高度h，则：①以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是（）②该图像的斜率等于________的数值。反馈练习1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的()A．质量B．下落时间C．下落高度D．瞬时速度2．选择纸带时，较为理想的是()A．点迹小而清晰的B．点迹粗的C．第一、二点距离接近2mm的D．纸带长度较长的[来源:学科网]3．下列实验步骤中，合理的顺序是_______________

6、_______________________________A．把重物系在夹子上，纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系重物的夹子，让夹子靠近打点计时器。B．把打点计时器接入学生电源交流输出端，输出电压调在6V。C．把打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上。D．拆下导线，整理器材。E．接通电源，释放纸带。F．断开电源，更换纸带。再进行两次实验。[来源:学科网]G．在三条纸带中选取最合适的一条，再纸带上选几个点，进行数据处理。4、根据纸带算出速度V和下落距离h，则以V2/2为纵轴，以h为横轴画的图线应是（）5.在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：A

7、.用天平称出重锤和夹子的质量；B.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器；C.松开纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带；D.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值；E.测出各点到O点的距离，即得到重锤下落高度；F.计算出和，看两者是否相等。在以上步骤中，不必要的步骤是______ ；有错误或不妥