第八章 5　实验：验证机械能守恒定律-物理人教版必修第二册.pptx

;1.明确验证机械能守恒定律的基本思路并能进行相关量的测量.

2.能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分

析产生误差的原因.;;明确原理提炼方法;机械能守恒的前提是“只有做功”，因此研究过程一定要满足这一条件.本节实验我们以只有重力做功的过程进行研究.;只有重力做功时，只发生重力势能和动能的转化.

(1)要验证的表达式：mv22＋mgh2＝______________或mv22－mv12＝____________.

(2)所需测量的物理量：物体所处两位置之间的、物体的.;案例1研究自由下落物体的机械能

1.实验器材

铁架台(带铁夹)、、重物(带夹子)、纸带、

复写纸(或墨粉纸盘)、导线、_______、.

2.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)选纸带并测量：选择一条点迹清晰的纸带，确定要

研究的开始和结束的位置，测量并计算出两位置之间

的距离Δh及在两位置时纸带的速度，代入表达式进行

验证.;3.数据处理

(1)计算各点对应的瞬时速度：如图乙所示，根据公式vn＝_________，计算出某一点的瞬时速度vn.

(2)验证方法

方法一：利用起始点和第n点.

选择开始的两点间距接近2mm的一条纸带，打的第一个

点为起始点，如果在实验误差允许范围内____________，

则机械能守恒定律得到验证.;方法二：任取两点A、B.

如果在实验误差允许范围内_____________________，则机械能守恒定律得到验证.

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原点且斜率为___的直线，则机械能守恒定律得到验证.;4.误差分析

本实验的误差主要是测量纸带产生的偶然误差以及重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差.;5.注意事项

(1)安装打点计时器时，要使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.

(2)应选用质量???密度较大的重物.

(3)实验时，应先，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落.

(4)本实验中的几种验证方法均不需要测重物的质量m.;案例2研究沿斜面下滑物体的机械能

1.实验器材

如图所示，气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块.;2.实验步骤

把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，忽略空气阻力，重力势能减小，动能增大.

测量两光电门之间高度差Δh和滑块通过两个光电门时的速度v1、v2，代入表达式验证.;3.物理量的测量及数据处理

(1)测量两光电门之间的高度差Δh；

(2)根据滑块经过两光电门时遮光条的遮光时间Δt1和Δt2，计算滑块经过两光电门时的瞬时速度.

若遮光条的宽度为ΔL，则滑块经过两光电门时的速度分别为v1＝_____，v2＝_____；

(3)若在实验误差允许范围内满足____________________，则验证了机械

能守恒定律.;4.误差分析

两光电门之间的距离稍大一些，可以减小误差；遮光条的宽度越小，误差越小.;精析典题提升能力;;(1)关于上述实验，下列说法中正确的是_____.

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作为计时点，并测出各计时点到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，重物减少的重力势能ΔEp＝______J；重物增加的动能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时点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计时点到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