8.5实验：验证机械能守恒定律 课件高一年级下册学期物理人教版（2025）必修第二册(共29张PPT)（含音频+视频）.pptx

机械能守恒定律验证机械能守恒定律

两型引入思考：机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？1.条件：仅有重力或弹力做功。2.表达式：（1）守恒的角度：E1=E2（2）转化的角度：△Ek增=△EP减（3）转移的角度：△EA增=△EB减思考：我们熟知的运动中，哪些运动满足仅有重力做功？

重点微视小球的摆动xy平抛运动钩码拉动滑块的运动自由落体运动

重点微视hv一.实验原理物体做自由落体运动时，重力势能转化成动能。在误差范围内，若能证明减少的重力势能等于增加的动能，则证明了机械能守恒。？=

重点微视自由落体运动OB一.实验原理

重点微视hvB1.重物自由下落过程中的某一点A为基准，设重物的质量为m，测出物体对应于A点的速度vA?再测出物体由A点下落h后经过B点的速度vB则在误差允许范围内，由计算得出ABvA2.若选A点位于物体起始点，则VA=0，在误差范围内也可以验证机械能守恒。本实验：选第二种方法一.实验原理

重点微视①重物的质量用天平测出②用直尺量纸带上某两点的距离。Δh纸带上某两点的距离等于重物下落的高度，这样就能得到重物下落过程中势能的变化。重力势能EP=mgh二.实验方法

重点微视③纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点的平均速度。④比较重物在某两点间的动能变化与势能变化，就能验证机械能是否守恒。重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出，这样也就知道了它在各点的瞬时速度，从而得到它在各点的动能。二.实验方法

重点微视打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、交流电源等。夹子打点计时器纸带重物？铁架台二.实验器材h

重点微视三.实验步骤穿纸带安装打点计时器打纸带纸带穿过计时器，下端与重物相连且让重物靠近打点计时器。更换纸带重复实验接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带整理器材固定在铁架台上并与交流电源相连

重点微视m（kg）h（m）V（m/s）势能减少量mgh(J)动能增加量ΔEK(J)1234四.实验数据记录

重点微视思考：如图所示，若要验证O（重物下落的起点）点到B点机械能守恒，能否测量更少的量？？=hh2h1OABC？=只需要测量起点O到A、B、C三点的距离h1、h、h2？==？

重点微视h1（m）h（m）h2（m）gh1234四.实验数据记录hh2h1OABC

重点微视0hv212gh=v212该图象的斜率表示什么？为什么图象通过原点？①测量点从起始位置开始的。②斜率表示重力加速度g。五.实验数据处理

重点微视问题与讨论1.为什么重物的重力势能减少量略大于动能的增加量？重物下落过程中克服阻力做功。减小误差的措施：（1）减小重物下落时受到的空气阻力（选择体积小、密度大的重物）；（2）用电火花计时器代替电磁打点计时器；（3）安装打点计时器时保证两个限位孔竖直；（4）释放纸带时，保证纸带竖直。系统误差减小纸带与打点计时器之间的摩擦阻力.

重点微视2.实验中是否存在其他误差？若存在如何减小误差？测量纸带长度时存在误差措施：（1）多次测量取平均值；（2）依次测量后面的点与第一点之间的距离。偶然误差hh2h1OABC问题与讨论

重点微视问题与讨论h=40cm起始点3.重物下落时，最好选择哪两个位置作为过程的开始和终结的位置？起始点：前两个点间的距离应接近2mm。保证起始点速度为0终结点：最好是距离起始点40cm左右的点。

重点微视mgh=mv212gh=v212不一定要测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。4.实验是否一定要测量物体的质量？问题与讨论

重点微视5.计算纸带物体的速度可有三种方法，选用哪一种？验证机械能守恒定律只能用③计算速度问题与讨论因重物下落过程中受阻力影响，重物实际加速度比g小，如果用v=gt来求瞬时速度，会导致计算出的速度比实际值大，从而导致△Ek大于△EP，与事实不符。

重点微视结论：在实验误差允许范围内，重锤重力势能减少量等于动能的增加量，即机械能守恒。实验中，重锤的重力势能减小略大于其动能增加，其原因是下落中克服阻力做功，机械能略有减少。六.实验结论

重点微视例1.下面列出一些实验步骤：A．用天平测出重物和夹子的质量B．将重物系在夹子上C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子。再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器D．打点计时器接在学生电源交流输出端（电源不接通）E．打点计时器固定放在桌边的铁架台上，并使两个限位孔在同一竖直线上F．用秒表测出重物下落的时间G．接通电源待计时器响声稳定后释放纸带H．切断电源，更换纸带，重新实验两次I．拆下导线，整理器材以上步骤，不必要的有___________，正确步骤的合理顺序是________