【人教版】【必修2】第七章第9节实验：验证机械能守恒定律.pptx

第七章 机械能及其守恒定律9、实验：验证机械能守恒定律实验原理h1mv 2mgh =2v在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则实验器材？实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。纸带打点计时器夹子铁架台重物实验步骤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。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。3、更换纸带，重复几次。4、选择合适的纸带，处理数据。问题11v 2gh =21mv 2mgh =2本实验要不要测量物体的质量？无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。问题2h1v 2gh =21122x = gt2 = ×9.8×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm起始点纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。思考ABΔh可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）?我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点，则有：EKA＋mgΔh＝EKB问题3vvCvAC = = vA + atxx = vA(2t) + a(2t)2vB——2tvAvB = vAC0tt2t12如何测量物体的瞬时速度?vB = vA + at做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。思考速度能不能用 v = 2gh 或 v = gt 计算？这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。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。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、实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数4～6 个点当初位置的点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。误差分析1、偶然误差：测量长度时会带来误差2、系统误差：实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔEK 必定稍小于势能的减少量ΔEP 。数据记录测量点n123456高度hn /m速度vn /m/s势能EP /J动能EK /J可不可以用图象处理数据?图象法处理数据1v 221v 2gh =2h0为什么图象通过原点？该图象的斜率表示什么？