《实验：验证机械能守恒定律》课件.pptxVIP

《实验：验证机械能守恒定律》;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;;知识归纳;(2)打纸带: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。更换纸带,重复做3~5次实验。

(3)选纸带:选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为2mm的纸带,把纸带上打出的两点间的距离为2mm的第一个点作为起始点,记作O,在距离O点较远处再依次选出计数点1、2、3…

(4)测距离:用刻度尺测出O点到计数点1、2、3…的距离,即为对应下落的高度h1、h2、h3…;2.【数据处理】(1)方法一:利用起始点和第n点;(2)方法二:任取两点A、B;(3)方法三:图像法;参考案例二研究沿斜面下滑物体的机械能

1.【实验步骤】(1)调装置:把气垫导轨调成倾斜状态;安装两个数字毫秒计,使其相距较远;(2)接气源:接通气泵电源,使滑块沿倾斜导轨下滑并先后通过两个数字毫秒计;(3)测数据:测量滑块的质量m、下降的高度Δh(两个数字毫秒计间的高度差),记录遮光条的宽度d和两次的遮光时间Δt1、Δt2。;例1某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减小的重力势能mgh和增加的动能mv2,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:;乙;(1)关于上述实验,下列说法正确的是(填选项前的字母)。?

A.重物最好选择密度较小的木块

B.重物的质量可以不测量

C.实验中应先接通电源,后释放纸带

D.可以利用公式v=来求解瞬时速度;(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电,重物的质量为0.5kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能ΔEp=J;重物??加的动能ΔEk=J,两者不完全相等的原因可能是。(重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)?;(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离h为横轴,v2为纵轴作出图像,如图丙所示,根据作出的图像,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是。?;答案(1)BC(2)2.142.12重物下落过程中受到阻力作用(3)图像的斜率等于19.52,约为重力加速度g的两倍,故能验证;例2现利用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30°,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的长度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.54m。(g取9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度)

?;(1)滑块经过光电门1时的速度v1=m/s,通过光电门2时的速度v2=m/s。?

(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为J,重力势能的减少量为J。;答案(1)1.002.50(2)5.255.29;;知识归纳;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需要测重物的质量m。;参考案例二研究沿斜面下滑物体的机械能

1.【误差分析】(1)测量滑块下滑高度不准确造成误差。

(2)滑块下滑过程中不可避免地要克服阻力做功,从而导致动能的变化量略小于对应的重力势能的变化量。

2.【注意事项】(1)气垫导轨的轨面不能敲、碰,如果有灰尘污物,可用棉球蘸酒精擦净。

(2)适当增大两个光电门之间的距离。

(3)滑块内表