2018年高中物理7.9实验：验证机械能守恒定律(新人教版必修2)（共21页）.ppt

5、用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g取9.8 m/s2) (1)运用公式1/2mv2＝mgh时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)若实验中，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB＝_____，重物动能Ek＝_____；从开始下落起至B点，重物的重力势能减小量是__________，由此可得出的结论是_______________________________． (3)根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的 (　　) * 实验：验证机械能守恒定律 A B 300 2.如图所示,用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球,再把小球拉到A点,使悬线与水平方向成30°夹角,然后松手。问:小球运动到悬点正下方B点时悬线对球的拉力多大? A B C 300 Vc Vc1 Vc2 F0 mg F A-C机械能守恒定律得: C-B机械能守恒定律得: 所以F=3.5mg 2、实验原理 研究在自由落体运动中： ？ O A B C D 方案1：从起点开始计算 方案2：从一般位置开始计算 1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是 第一点O为计时起点，O点的速度应为零。 怎样判别呢？ 2、如何测量瞬时速度 3、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？ 4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？ 思考题： 打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力 思考 速度能不能用 v = gt 计算？ 这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。 【实验所需物理量】 （1） （2） 1、下落高度----用刻度尺测量； 2、算重力势能时g取题中给的； 3、所取研究点的速度---中间时刻的速度公式； 4、计算速度不能用v=gt（实际的加速度小于g）。 h V 0 h v 2 1 2 图象法处理数据 gh = v 2 1 2 该图象的斜率表示什么？ 为什么图象通过原点？ 3、实验器材 cm刻度尺 秒表 mm刻度尺 天平 纸带 复写纸片 重锤（金属） 电火花计时器 重锤（木质） 铁架台 备注 器材 备注 器材 √ √ √ √ √ √ 4、选择合适的纸带，处理数据。 3、更换纸带，重复几次。 1、 将打点计时器固定在铁架台上，把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。 三、实验步骤 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。 注意事项 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。 4、实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 5、测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，可减少物体下落距离h的测量误差。 （2）如果以 为纵轴，以h为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等于______ 1、在验证机械能守恒定律的实验中： （1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_______。 A、天平 B、弹簧秤 C、刻度尺 D、秒表 C h 当地的重力加速度 【实验练习】 1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是 [ ] A．应用天平称出重物的质量 。 B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量。 C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。 答案：B 2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下列说法正确的是 [ ] A．不用测重力加速度 B．用秒表测出重锤下落的时间 C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算 D．本实验的系统误差，总是使动能的增加量小于重力势能的减少量 答案：AD 3.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少 的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象 的原因是( ) A.选用的重物质量过大 B.选用的重物质量过小 C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.实验时操作不太细,实验数据测量不准确