山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：验证机械能守恒定律1.ppt

5、5 验证机械能守恒定律 1．安装置：按图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． 1．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稍小于重力势能的减少量ΔEp，即ΔEkΔEp，这属于系统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力． 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O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． 3．打点计时器产生的误差 (1)由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生 误差； (2)读数点选择不好，振动片振动不均匀，纸带放置方法不 正确引起摩擦，造成实验误差． 如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律． Zx```xk (2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对 此实验提出以下建议： ①绳的质量要轻； ②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好； ③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃； ④两个物块的质量之差要尽可能小． 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 ．(在横线上填入选项前的编号) (3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议： . 【例】在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图4所示，其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)．已知打点计时器电源频率为50 Hz，重物质量为m，当地重力加速度g＝9.80 m/s2. * 高三总复习 必修2 zxxk 1.实验目的：验证机械能守恒定律． 2.实验器材与实验装置 铁架台(含铁夹)、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)．实验装置如图 打点计时器 纸带 重物 ？ 铁架台 不需天平，无需测重物质量 3.实验原理 (1)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，但总的机械能保持不变． 方法一：若物体某时刻瞬时速度为v ，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为 mv2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律． mgd ＝ 1 2 m v B 2 － 1 2 m v A 2 . 方法二：任意找出两点A、B ，分别测出两点的速度大小vA 、 vB以及两点之间的距离d.若物体的机械能守恒，应有 v n ＝ x n ＋ x n ＋ 1 2 T v n ＝ h n ＋ 1 － h n － 1 2 T (2)计算打第n个点时速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间的距离xn和xn+1 ，由公式 或 算出，如图所示 h V 四、实验步骤 3．选纸带：分两种情况说明 (1)应选点迹清晰，且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带．若1、2两点间的距离大于2 mm，这是由于先释放纸带，后接通电源造成的．这样，第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选． 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． 1 2 m v 2 B － 1 2 m v 2 A ＝ Mg△h (2)用 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用． 四、实验步骤 v n ＝ h n ＋ 1 － h n － 1 2 T 4．数据处理：在起始点标上O,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… zxx``k 五、误差分析 (1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量， 则需要测量的物理量有 ． (在横线上填入选项前的编号) ①物块的质量m1、m2； ②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间； ③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间； ④绳子的长度． ①② 或①③ ①③ (2008年全国卷Ⅰ)如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知