验证机械能守恒定律教学课件7.pptVIP

(2)描点作直线(略)， 由图可得斜率k＝2.40×104 m－1·s－2， 由数学知只可得k01＝2.47×104 m－1·s－2、 k02＝2.44×104 m－1·s－2、 k03＝2.41×104 m－1·s－2、 k04＝2.43×104 m－1·s－2、 k05＝2.42×104 m－1·s－2， 第七章 实验理论指导 典题案例导析 题型一 题型二 第9节 题型三 知能演练提升 一、实验目的 通过自由落体运动验证机械能守恒定律。 二、实验原理 在自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总机械能守恒。 方法1：若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量为m，某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有 ，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒。 三、实验器材 铁架台(带铁夹)，打点计时器，重物(带纸带夹子)，纸带数条，复写纸，导线，毫米刻度尺，学生电源(交流4～6 V)。 四、实验步骤 1．仪器安装 按图7－9－1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．打纸带和选纸带 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。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3～5次实验。 选纸带：分两种情况说明。 图7－9－1 六、注意事项 (1)尽可能地控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力，采取的措施有： ①安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线竖直，以减小摩擦阻力。 ②应选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力的影响。 (2)应先接通电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让重物下落。 七、误差分析 (1)测量长度会带来偶然误差。减小偶然误差的办法： ①测距离都应从O点测起； ②多次测量取平均值； ③选取的计数点应尽可能离O点远些，以减小相对误差。 (2)重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力。克服这些阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量ΔEk必定小于重力势能的减少量ΔEp。这是实验设计上带来的系统误差。 (3)打点计时器周期变化带来误差。 例1：　在验证机械能守恒定律的实验中。 (1)从下列器材中选出实验所必须的，其编号为________。 A．打点计时器(包括纸带)；　　 B．重物； C．天平； D．毫米刻度尺； E．秒表； F．小车。 (2)打点计时器的安装放置要求为________________；开始打点计时的时候，应先______________________，然后______ __________。 (3)实验中产生系统误差的原因主要是_________________ ___________________________________________，使重物获得的动能往往__________________________。为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择______________________________。 (2)两限位孔必须在同一竖直线上　给打点计时器通电　释放纸带 (3)纸带通过打点计时器时有摩擦阻力　小于所减小的重力势能　密度大一些的 (4)一条通过坐标原点的倾斜直线　重力加速度 [答案]　(1)ABD [例2]　在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.0 kg。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.18 cm和0.25 cm，可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题，出现的问题是__________________ ___________________________________________________。 若按实验要求正确地选出纸带如图7－9－2所示(相邻计数点的时间间隔为0