高中物理_实验__验证机械能守恒定律讲述.ppt

* 9 实验：验证机械能守恒定律 本实验借助 验证机械能守恒定律 自由落体运动 实验原理 在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则 h v mgh = mv 2 1 2 2 A 2 B 2 1 2 1 mv mv mgΔh - = 要证明上式是否成立，需要测量哪些物理量？ 如何测量这些物理量？ 测量这些物理量，需要哪些器材？ 重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、毫米刻度尺 1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？ 我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。 2、安装打点计时器时，应注意什么问题？ 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。 3、这样做的目的是什么? 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算． 4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？ 先通电源，再释放纸带 5、释放纸带时应注意什么问题？ 释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。 按如下实验步骤进行实验 1.按照课本所示装置安装打点计时器 2.将纸带穿过计时器，下端与重物相连 3.接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带 4.及时切断电源，取下纸带，标上纸带号 5.更换纸带，重复以上步骤 6.整理器材，使器材复位 问题1 本实验要不要测量物体的质量？ mgh = mv 2 1 2 gh = v 2 1 2 无需测量物体的质量 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。 问题2 纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。 gh = v 2 1 2 1 2 x = gt2 = ×9.8×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm 1 2 h 起始点 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？ 纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。 思考 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： EKA＋mgΔh＝EKB Δh A B 7 1 13 我们可以选取7、13两点，比较它们的机械能E7和E13,以点13为0势能参考点，则有： EK7＋mgh＝EK13 验证： 计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点 V h 注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，且是放手时打下的第一个点。 4 3 2 1 动能增加量 ΔEK(J) 势能减少量 mgΔh(J) VB m/s VA m/s Δh m M kg 通过本实验，我们可以得到的结论是： 0 h v 2 1 2 图象法处理数据 gh = v 2 1 2 该图象的斜率表示什么？ 为什么图象通过原点？ *