8.5实验：验证机械能守恒定律课件 (共31张PPT)人教版（2019）必修第二册.pptxVIP

8.5实验：验证机械能守恒定律

复习回顾：1、五种功能关系是什么？2、电动机多消耗的电能是如何转化的？

1、什么叫机械能守恒？2、机械能守恒的条件是什么？3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？4、我们可以通过什么样的实验来验证这一定律呢？实验目的：验证机械能守恒定律重力或弹力新课导入

方案一、自由下落1、实验目的：验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒。

==2、实验原理研究在自由落体运动中：？OABCD方案1：从起点开始计算方案2：从一般位置开始计算

6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。夹子打点计时器纸带重物？铁架台3、实验器材：

1.按照如图所示装置安装实验器材2.将纸带穿过计时器，下端与重物相连3.接通电源，待计时器工作稳定后释放纸，及时切断电源，取下纸带，标上纸带号，更换纸带，重复以上步骤。4.选取点迹清晰的纸带，在纸带上进行取点。5.测距离6.整理器材，使器材复位4、实验步骤

5、数据处理①高度h的测量：②第n个点的速度：01234S3S4d4d2③m天平需要吗？

??方法三：利用图像，从第一点到某点的下落高度h，该点的速度v，绘出v2一h图线，若是一条过原点且斜率为2g的直线，则验证了机械能守恒定律.

0hv212gh=v212为什么图象过原点？结论：在误差允许的范围内，图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律。?该图象的斜率表示什么？

①.选择质量密度较大、体积较小的物体②.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6、注意事项③.计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。

?⑤.先通电源，让打点计时器正常工作,再释放纸带④.释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。⑦．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重锤的质量。

?7.纸带选取

①.重物下落中要克服空气阻力做功，纸带与限位孔存在摩擦。实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量。在实验条件允许的情况下，尽量使用电火花计时器。②.长度测量过程中存在读数误差。8、误差分析③.由于交变电流的周期不稳定，造成打点时间间隔变化而产生误差。

例1.[湖南长郡中学2022高一下期中]用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落.甲（1）关于本实验,下列说法正确的是_____（填字母代号）.ABA.应选择质量大、体积小的重物进行实验B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源

???乙

?丙??

例2、某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm。打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。(1)质量为m的重物在点2的速度v2=，在点5的速度v5=，此过程中动能增加量ΔEk=，重力势能减少量ΔEp=。由以上可得出实验结论?。1.50m/s2.075m/s1.03mJ1.06mJ在误差允许的范围内，机械能守恒

(2)重物获得的动能往往(选填“大于”“小于”或“等于”)减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是。(3)根据实验判断下列图像正确的是(其中ΔEk表示重物动能的变化量，Δh表示物体下落的高度)()小于纸带与打点计时器之间有摩擦以及空气阻力等C

方案二、物体沿光滑斜面下滑需要测量的哪些物理量？需要哪些器材？1、实验器材：气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块。2、实验原理：把气垫导轨调成倾斜状态，让滑块沿倾斜的气垫导轨下滑，忽略空气阻力，重力势能减小，动能增大。验证滑块机械能守恒，即验证△Ep减与△Ek增是否相等

3.实验测量及数据处理(1)测量两光电门之间的高度差Δh；(2)滑块经过两光电门时遮光条遮光时间Δt1和Δt2，计算滑块经过两光电门时的瞬时速度.4.误差分析两光电门之间的距离稍大一些，可以减小误差；遮光条的宽度越，误差越小.小

例3.[山东德州2023高一下期末]某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,已知当地重力加速度为g.主要实验步骤如下:①用游标卡尺测量挡光片的宽度d,用量角器测出气垫导轨的倾角θ;②测量挡光片到光电门的距离L;③由静止释放滑块,记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t;④改变L,测出不同L所对应的挡光时间t;⑤用天平测出滑块和挡光片的总质量m.根据上述实验步