试验：验证机械能守恒定律-安丰高中.DOC

第九节 实验：验证机械能守恒定律 编写：梁灿 初审：姚文文 终审：夏多军 时间：2013.6.13 学习目标： 1、理解实验设计思路，明确实验中需直接测量的物理量 2、熟悉实验操作，能正确测量数据，会求瞬时速度 3、掌握实验数据的处理方法，能定性分析误差产生的原因 实验原理：（阅读三维设计63页回答下列问题） 1、用第一种方法验证时第一点应该如何选取？ 2、用第一种方法要验证的等式是什么？ 3、用第二种方法验证时其中的两点如何选取？ 4、用第二种方法验证时其等式是什么？ 实验器材： 铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器、重锤（带纸带夹子）、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。 实验步骤： （1）安装：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与低压交流电源相连接。 （2）接通电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点计时器打点稳定后松开纸袋，让重物自由下落，打3—5条纸带。 （3）选纸带：选取点迹清晰的且第1、2连续两点间的距离约为2mm的纸带。 （4）标数字：在打出的纸带上从打出的第一个点开始，依次标上0,1,2,3… （5）数据测量：测出0到点1、点2、点3、……的距离，即为对应点的下落高度 数字处理：（阅读三维设计63、64页回答下列问题） （1）用什么公式计算瞬时速度？ （2）采用两种方案验证机械能守恒时是否需要测质量m? (3) 怎样进行验证？ 误差分析： （1）实验时纸带的测量产生偶然误差，测量时采用多次测量求平均值来减少偶然误差。 （2）重物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起系统误差，安装打点计时器时使两限位孔中线竖直，并选择质量适当大些，体积尽量小些的重物来减小系统误差。 注意事项：（阅读三维设计64页回答下列问题） （1）验证方法一中，第一点如何选取？为什么这样选取？ （2）验证方法二时计算速度时能否用v=gt等公式来计算？ 典型例题： 例1、在“验证机械能守恒定律”的试验中： （1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为 。 (A)天平 （B）刻度尺 （C）秒表 （D）运动小车 （2）打点计时器的安装放置要求为 ；开始计时的时候，应先 ，然后 。 （3）试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 。 （4）如果以速度平方的一半为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘制的图线是 。该线的斜率等于 。 例2、在“验证机械能守恒定律”的试验中，所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带，经测量A、B、C、D各点到O的距离分别为62．98 cm、70．18 cm、77．76 cm、85．73cm．（图中O是打点计时器大的第一点，图中单位为厘米，A、B、C、D是间隔一段所取的点）。根据实验并结合纸带回答下列问题：（g取9.8N/kg） (1) 现有器材：电磁打点计时器，低压交流电源，纸带，带夹子的重物，刻度尺，天平，导线，铁架台。其中该实验不需要的器材是 。 （2）实验时释放纸带与接通电源的合理顺序是 。 （3）实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点的距离接近 mm并且点迹清晰的纸带进行测量。 （4）若重物的质量为mkg，则重物下落到B点时，减少的重力势能为 。 （5）若重物的质量为mkg，则重物下落到点时，重物的动能为 。 （6）由纸带计算重物下落的加速度为 。（注：（4）（5）（6）三题小数点后面保留两位有效数字） 学习反思： 寿县安丰高级中学高一物理导学案