鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 实验 验证机械能守恒定律 (2).ppt

E.在打出的纸带上,依据打点的先后顺序选取A、B、C、D四个合适的相邻点,通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC,并测出B、C两点间的距离为h(2)实验中,打点周期为0.02s,自由下落的重物质量为1kg,打出一条理想的纸带,数据如图所示(单位是cm,g取9.8m/s2),O、A之间有多个点没画出,打点计时器打下点B时,物体的速度vB=m/s,从起点O到打下B点的过程中,重力势能的减少量ΔEp=J,此过程中物体动能的增量ΔEk=J。(答案保留两位有效数字)?0.980.490.48解析(1)步骤B错误,应该接到电源的交流输出端;步骤C不必要,因为根据实验原理,重物的动能和势能表达式中都包含了质量m,可以约去,所以不一定要测量重物的质量;步骤D错误,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放纸带。从点O到点B,重力势能的减少量ΔEp=mghOB=1×9.8×5.01×10-2J=0.49J此过程物体动能的增加量探究二实验误差分析与注意事项情境导引某实验小组在做验证机械能守恒定律的实验。(1)有同学根据自由落体运动的位移公式h=gt2计算出纸带上第1、2两点间的距离应该接近2mm,所以选择纸带时一定选择满足这一条件的纸带。(2)有同学计算出某两点的重力势能减小量大于其动能的增加量,这是不可能的。对(1)(2)中的观点,谈谈你的看法。要点提示(1)实验中打点计时器的振针打点与释放纸带不同步,会造成第1、2点间的距离小于2mm,取不包括始点的任意两点,根据减小的重力势能与增加的动能是否相等也可以验证机械能守恒定律的正确性。所以选择纸带不一定要满足这一条件。(2)实验中由于存在阻力,所以某两点的重力势能减小量大于动能的增加量是可能的。知识归纳1.误差分析(1)在进行长度测量时,测量及读数不准造成误差。(2)重物下落要克服阻力做功,从而导致重物的动能变化量略小于对应的重力势能的变化量。(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。2.注意事项(1)打点计时器安装要稳固,并使两限位孔的中线在同一竖直线上,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,可使空气阻力的影响相对减小。(3)实验时,应先接通电源,让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落。(4)重物下落过程的始点和终点应适当远些。(5)本实验中的两种验证方法均不一定需要测重物的质量m。应用体验典例2在利用落体法验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作:A.用天平称出重锤和夹子的质量B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器C.松开纸带,接通电源,开始打点,并如此重复多次,以得到几条打点的纸带D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值E.测出各计数点到O点的距离,即得到重锤下落的高度在以上步骤中,不必要的步骤是。?有错误或不妥的步骤是。(填写代表字母)?更正情况:①;?②;?③;?④。?ABCDFB中手应抓住纸带末端,让重物尽量靠近打点计时器C中应先接通电源,再松开纸带D中应选取离O点较远的点解析A步骤可有可无,不称量重物的质量也可验证机械能守恒定律;B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器,而不是手靠近;C步骤中应先接通电源,后释放纸带;D步骤中应选取离O点较远的点,这样测量时距离较大,测量的相探究三其他验证机械能守恒定律的方案知识归纳实验设计原理:(1)创设物体或物体系统机械能守恒(或只有重力做功)的情境。(2)测量物体