24-25物理粤教版必修第二册教学课件23　第四章　第六节　验证机械能守恒定律　第七节　生产和生活中的机械能守恒.pptx

;;必备知识·自主预习储备;2．物理量的测量

根据重力势能和动能的定义，需要测量的物理量有物体所处位置的高度以及物体的运动速度．

(1)高度的测量：可用刻度尺测量．

(2)瞬时速度的测量;?;?;?;方案Ⅰ研究自由下落物体的机械能

(1)实验器材

铁架台(带铁夹)、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)．

(2)实验步骤

①安装实验装置

如图所示，将检查、调整好的打点计时器竖直固定

在铁架台上，用导线将打点计时器与低压交流电源

相连接．;②进行实验

a．将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．用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落，打点结束后立即关闭打点计时器电源．

b．更换纸带重复做3～5次实验．;?;?;?;?;(5)误差分析

a．在进行长度测量时，测量及读数不准确造成误差．

b．重物下落要克服阻力做功，部分机械能转化成内能，下落高度越大，机械能损失越多，所以实验数据出现了各计数点对应的机械能依次略有减小的现象．

c．由于交流电的周期不稳定，造成打点时间间隔变化而产生误差．;方案Ⅱ研究沿斜面下滑物体的机械能

利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑的运动过程．

实验装置如图所示．;?;?;关键能力·情境探究达成;(1)为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有_____．(填入正确选项前的字母)

A．刻度尺

B．秒表

C．0～12V的直流电源

D．0～12V的交流电源;(2)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上

C．用天平测出重锤的质量

D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带

E．测量纸带上某些点间的距离

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中操作错误的步骤是________．;(3)实验中误差产生的原因有______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出两个原因)．

(4)利用这个装置也可以测???重锤下落的加速度a的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示．使用交流电源的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝______________．(用x1、x2、x3、x4及f表示);?;类型二数据处理与分析

【典例2】某物理兴趣小组按照图甲所示安装好装置“验证机械能守恒定律”，正确进行相关操作后，打出很多纸带，从中选出符合要求的纸带，如图乙所示(其中一段纸带图中未画出)．已知图中O点为打出的起始点，且速度为零．选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．;(1)为了验证重物从释放到E点过程的机械能是否守恒，________(选填“需要”或“不需要”)测量重物的质量，得到关系式h2＝____________(用题中和图乙中所给物理量的符号表示)，即可在误差允许范围内验证．;(2)由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失，于是利用剩余的纸带进行如下的测量：以A为起点，测量各点到A的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像如图丙所示，图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线________；由图像得出，A点到起始点O的距离为________cm(结果保留三位有效数字)．;?;?;类型三创新实验设计

【典例3】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用游标卡尺测量挡光条的宽度为l＝9.30mm；

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝________cm；

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，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所示物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为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