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课件网) 4.6 验证机械能守恒定律 一、机械能守恒定律的回顾与理解 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 除重力或弹力外，还可以受其他力，其他力不做功 1.守恒条件： 2.守恒表达式： 注意零势面 （2）减少的势能等于增加的动能（或增加的势能等于减少的动能） （1）初状态的总机械能等于末状态的总机械能. 一、机械能守恒定律的回顾与理解 沿光滑斜面下滑 讨论与交流1： 机械能守恒的前提条件是“只有重力或弹力做功”，因此研究过程一定要满足这一条件。满足这一条件的过程有哪些？ 自由落体 mg mg N O B A 二、验证机械能守恒定律实验思路 三、验证机械能守恒定律物理量的测量 物体的质量m 物体的运动速度v 三、验证机械能守恒定律物理量的测量 测量物体所处的位置高度h 或位置高度的变化量 测量物体的运动速度v： 刻度尺 打点计时器 光电门 频闪照相 …… 向心力或向心加速度： 平抛运动 四、验证机械能守恒定律实验方案设计 1.基于自由落体运动的实验方案设计———用打点计时器测速度 从起点O到4： 从点2到点4： T T T T 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒 验证机械能守恒定律参考案例1 实验器材：铁架台（带铁夹），电火花打点计时器，刻度尺，重物，纸带，220V交流电源 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———数据处理 验证机械能守恒定律参考案例1 从1点开始每隔一个点取一个计数点，也就是时间间隔T=04s 取点编号 1 2 3 4 5 各点到起始点距离h/m 0.1030 0.1670 0.2460 0.3410 0.4511 如果物体m=1kg = 3.2025J = 3.3377J 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———数据处理 设重物质量为m 实验结论： 误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒 取点编号 1 2 3 4 5 各点到起始点距离h/m 0.1030 0.1670 0.2460 0.3410 0.4511 各点瞬时速度v/(m/s) 1.40 1.79 2.18 2.57 2.96 重力势能减少量 EP（J） 1.0082m 1.6346m 2.4078m 3.3377m 4.4154m 动能增加量 Ek（J） 0.9800m 1.6021m 2.3762m 3.3025m 4.3808m 验证机械能守恒定律参考案例1 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———数据处理 实验结论： 误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒 取点编号 1 2 3 4 5 各点到起始点距离h/m 0.1030 0.1670 0.2460 0.3410 0.4511 各点瞬时速度v/(m/s) 1.40 1.79 2.18 2.57 2.96 1.0082 1.6346 2.4078 3.3377 4.4154 0.9800 1.6021 2.3762 3.3025 4.3808 验证机械能守恒定律参考案例1 （m2/s2） 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———数据处理 取点编号 1 2 3 4 5 各点到起始点距离h/m 0.1030 0.1670 0.2460 0.3410 0.4511 各点瞬时速度v/(m/s) 1.40 1.79 2.18 2.57 2.96 1.0082 1.6346 2.4078 3.3377 4.4154 0.9800 1.6021 2.3762 3.3025 4.3808 验证机械能守恒定律参考案例1 （m2/s2） 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———数据处理 做~h的函数图像，计算图像斜率，如果k=g,则机械能守恒 g广州=9.788m/s2 实验结论：误差允许的范围内，重物下落过程中机械能守恒 验证机械能守恒定律参考案例1 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———误差分析 现象：重力势能的减少量总是稍大于动能的增加量 产生原因：纸带与打点计时器间摩擦，空气阻力影响 现象： 函数图像不过原点 验证机械能守恒定律参考案例1 利用打点计时器验证重物自由下落过程中机械能守恒———误差分析 现象：重力势能的减少量总是稍大于动能的增加量 产生原因：重物和纸带下落过程中要克服阻力做功 减小误差方法： 1.安装时使打点计时器两限 ... ...
