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课件网) 第八章 机械能守恒定律 8.5实验 验证机械能守恒定律 （教材94页） 倒计时结束后 请人阐述：如何用实验验证机械能守恒定律？ 导入新课 实验目的：验证机械能守恒定律 机械能守恒定律告诉我们，在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化时总的机械能保持不变。 一、实验思路 （阅读教材95页） (1)物体所处位置的高度； (2)物体的运动速度。 二、物理量的测量 (3)物体的质量。 本实验要不要测量物体的质量？ mgh = mv 2 1 2 gh = v 2 1 2 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。 想一想 如何测物体的瞬时速度 v 0 t vA t 2t vB vC 想一想 处理纸带时可以不用起始点吗 想一想 Δh A B 1.实验器材： 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。 实验方案1：研究自由下落物体的机械能 2.实验步骤 (1)安装置： (2)打纸带： (3)选纸带： (4)测长度： 将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。 A.先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落； B.关闭电源，取下纸带。更换纸带重复做3～5次实验。 选取点迹清晰且第1、2两点间距接近2 mm的纸带。 用毫米刻度尺测出所选定的各计数点到基准点的距离。 3.数据分析 思考与讨论： 如何求出计数点的速度大小？比如计数点5的速度如何求？ h v O 3.10cm 7.05cm 3.数据分析 hAB vB O B A vA h v O （2）下落距离时都从O点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值． 4.误差分析 (1)本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力 (空气阻力、打点计时器阻力)做功， 系统误差 偶然误差 （稍小于） （1）实验中，提纸带的手要保持不动，且保证纸带竖直．接通电源后，等打点计时器工作稳定后再松开纸带． （2）需选取密度较大的物体做重锤，以相对减小空气阻力的影响。 注意事项： （4）选择点迹清晰的纸带，最好是第1点和第2点间距接近2 mm的纸带。 （3）测量下落高度时，为了减小测量值h的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些；各点对应的下落高度均从起点测量，不可用累加法。 98页 （教材94页） 六、实验改进 物体下落过程中通过某一位置时的速度可以用光电计时器测出来，利用这种装置验证机械能守恒定律，能消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的系统误差． 实验方案2：研究沿斜面下滑物体的机械能 1、实验原理 气垫导轨 光电门 数字计时器 5.实验测量及数据处理 6.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____，误差越小。 窄 m 砝码通过绕过定滑轮的细线牵连静止放在气垫导轨上的滑块，从静止释放。设砝码和托盘总质量为m，滑块和挡光条总质量为M。 实验原理 方案3：系统守恒 （学案143页） 因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。利用v=gt求瞬时速度，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vn＝gtn来求瞬时速度，会导致计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用hn＝ 或hn＝ 计算得到． 【问题2】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？ 想一想 h = gt2= ×9.8×0.022m < 2 mm 1 2 1 2 h 用 验证 ，这是以纸带上第一点（起始点）为基准验证机械能守恒定律的方法。纸带上的第一个点为计时起点0 ，该点的速度应该为零。 实验时可多次改变H值并测量与之对应的x值，利用作图像的方法验证。为了直观地表述H和 ... ...
