第5节　实验：验证机械能守恒定律 教学课件.ppt

答案：(1)1.002.50(2)5.255.292热点三实验拓展创新?【例3】某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．其中，A、B是由跨过定滑轮的细线连接着的两个物体，C是水平固定在A上的遮光条，1、2是水平固定在铁架台上的两个光电门．实验中，该同学先用手握住质量较大的A物体使细线绷直，接着由静止释放A，记录遮光条C通过光电门1、2的时间．(1)关于该实验，下列说法正确的是________和______．(填选项前字母)A．可以用橡皮筋替代细线B．A、B应选密度较大的实心物体C．遮光条的宽度应适当大一些D．光电门1、2间的高度差应适当大一些(2)若实验中已测出A、B、C的质量分别为M、m、m0，遮光条的宽度为d，光电门1、2间的高度差为h，还测出了某次实验中遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，且查出当地重力加速度的大小为g.则物体A到达光电门1的速度大小为________；实验中要验证的关系为(M＋m0－m)gh＝________________________．[解析](1)若用橡皮筋替代细线，由牛顿第二定律知，释放A后的加速运动过程中，橡皮筋的伸长量大于系统静止时，即橡皮筋的弹性势能会增大，A、B组成的系统机械能不守恒，A错误；若A、B是密度较大的实心物体，则质量一定的情况下物体体积较小，运动过程中，空气阻力较小，造成系统机械能的损失较小，B正确；遮光条的宽度若较大，则A通过光电门时的瞬时速度测量误差较大，C错误；光电门1、2间的高度差大一些，高度测量的偶然误差会减小，D正确．【例4】利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示．(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．②用游标卡尺测出挡光条的宽度l.③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝________cm.④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2)用表示直接测量量的字母写出下列物理量的表达式．①滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________．②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝__________和Ek2＝__________．③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝____________(重力加速度为g)．(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．[针对训练3]为了验证矩形线框自由下落过程中上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置．已知矩形线框用直径为d的圆柱形材料做成，用刻度尺测出矩形线框上、下边之间的距离为L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为Δt1和Δt2.(1)通过实验可测出下、上边通过光电门的速度v1和v2分别为v1＝______，v2＝________．(2)如果满足关系式____________________(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为g)，则自由下落过程中线框的机械能守恒．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放第八章机械能守恒定律*返回导航下一页上一页物理第八章机械能守恒定律第5节实验：验证机械能守恒定律01基础储备明确原理02热点实验典例解读一、实验原理做自由落体运动的物体，在下落过程中，重力势能减少，动能增加，如果重力势能的减少量等于动能的增加量，就验证了机械能守恒定律．二、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4～6V)．三、实验步骤1．安装装置：按图甲所示把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好．2．打纸带：在纸带的一端把重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近．先接通电源后释放纸带，让重物拉着纸带自由下落．重复几次，得到3～5条打好点的纸带．3．选纸带：从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2mm的一条纸带，在起始点标上0，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3、…，如图乙所示．4．测距离：用刻度尺测出0到1、2、3、…的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3、….方法三：图像法(如图所示)．?若在实验误差允许范围内图线是一条过