2019-2020学年高中物理79实验验证机械能守恒定律学案(含解析)新人教版必修2.docxVIP

2019-2020学年高中物理79实验验证机械能守恒定律学案(含解析)新人教版必修2.docx

  1. 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

9实验:验证机械能守恒定律

学习目标

1.理解实验的思路,明确测量的物理量.

2.能正确地进行实验操作.

3.会根据纸带测定下落的距离,掌握瞬时速度测量的方法.

4.能根据实验数据得出实验结论.

自主探究

1.本实验的实验目的是通过研究物体下落过程中,能和能的变化来验证.

2.实验原理:做自由落体运动的物体,设质量为m,下落高度为h时的速度为v,则减少的重力势能为,增加的动能为.若两个量在误差允许的范围内相等,就验证了机械能守恒定律.

3.速度的测量:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于.

4.本实验中,用到的实验器材主要有打点计时器及学生电源、、、重物、、带铁夹的铁架台、导线.

合作探究

一、实验介绍

1.实验目的:验证机械能守恒定律.

2.实验原理:本实验验证自由落体运动情形下的机械能守恒.

思考1:选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么?

思考2:本实验要不要测量垂物的质量?

3.实验器材:铁架台、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、重物(带铁夹)、毫米刻度尺等.

二、实验步骤

1.按图安装实验器材,电源接4~6V学生电源.接通电源前,用手提升纸带至重物靠近打点计时器处.

2.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.关闭电源,取下纸带备用.

3.重复步骤2两次,打出3条纸带.

4.取点迹清晰,且第一、二点间距离接近2mm的纸带进行测量.先将第一点记为0点,然后在纸带上任取5个连续的点(或间隔点数相同的点),如下图所示.

5.验证0点到2点过程机械能守恒的方程为mgh2=12m(h3-h12t)2,其中t为1点到2点(或2点到3点)之间的时间间隔,如果在误差允许的范围内等式成立,实验就是成功的.同理,可以验证0点到3点过程、0点到4点过程的机械能是否守恒.

6.拆下器材,放回原处.

思考3: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?

三、数据处理与分析

依据实验,采集整理以下信息:

数据

序号

下落高度hn/m

瞬时速度

vn/(m·s-1)

减少的重力

势能mghn/J

增加的

动能12mvn2/J

2

3

4

思考4:验证机械能守恒时可以回避起始点吗(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:.

数据处理:

Δh/m

vA/(m·s-1)

vB/(m·s-1)

势能减少量Ep/J

动能增加量

ΔEk/J

1

2

3

4

通过本实验,我们可以得到的结论:.

思考5:如何测量物体的瞬时速度?

探究讨论:速度能不能用v=2gh或v=gt计算?

图象法处理数据:

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.

四、例题分析

[例1]在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:

(1)纸带的(用字母表示)端与重物相连;

(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=;

(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量ΔEp=,此过程中物体动能的增加量ΔEk=;(g取9.8m/s2)

(4)通过计算,数值上ΔEpΔEk(选填“”“”或“=”),这是因为;

(5)实验的结论是.

[例2]在用打点计时器验证物体自由下落过程中机械能守恒的实验里,以下哪些步骤是必要的?请把它们选出,并将它们的字母代号按操作顺序填在后面横线上:.

A.断开电源,取下纸带进行测量、记录

B.将纸带固定在重物上,并把它穿过打点计时器,提升到一定高度

C.接通电源,释放纸带

D.用天平测出重物的质量

E.把打点计时器固定在支架上,并接在交流低压电源两端

F.用停表测出重物下落的时间

[例3]在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为0.5kg,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带.纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的计数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度为9.8m/s2.选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为J,重物动能的增加量为J.

课堂检测

1.本实验中,除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外

您可能关注的文档

文档评论(0)

193****0062 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档