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课件网) 实验:验证机械能守恒定律 第八章 机械能守恒定律 引入 人下落过程中机械能守恒吗?? 机械能守恒定律: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。 实验:验证机械 能守恒定律 第八章 机械能守恒定律 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析及注意事项 一.实验目的:验证机械能守恒定律 1、设计一个满足机械能守恒的情景,需要满足什么条件? 2、这些守恒形式下有什么具体的情景? 自由落体运动 光滑斜面滑下 摆球 平抛 匀速圆周运动 建模 实验目的:验证机械能守恒定律 方案一:自由落体的物体机械能守恒 G 3.这个实验需要测量哪些物理量呢? 4.这些物理量如何测量呢? 1.需要验证什么表达式? 2.选谁来做实验? 二.实验原理 思考:1.怎样验证可以更简单? 一定要测量质量吗 hA hB o B A 光电门 频闪照相机 打点计时器 打点计时器、纸带、重物、纸带、毫米刻度尺、铁架台(带铁夹)、学生电源等。 夹子 打点计时器 纸带 重物 铁架台 三.实验器材 1.安装置:在铁架台上安装打点计时器,连接好电路。(打点计时器要稳定固定在铁架台上,打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向) 2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近。(保证纸带竖直) 3.打纸带:先接通电源,待打点稳定后松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。 4.重复过程,打3-5条纸带。 四.实验步骤 1.安装置:在铁架台上安装打点计时器,连接好电路。(打点计时器要稳定固定在铁架台上,打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向) 2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近。(保证纸带竖直) 3.打纸带:先接通电源,待打点稳定后松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。 4.重复过程,打3-5条纸带。 四.实验步骤 1.如何测h? P h 五.数据处理 2.如何测末位置的瞬时速度? P h x46 选纸带 五.数据处理 思考1.能用v=gt 求瞬时速度吗? 不能用 或 v=gt 求瞬时速度 P h x46 思考2.可以回避起始点吗 方法一: 思考1.请写出要验证的表达式。 方法三:图像法 -h图 k = g 方法二: O h 数据处理 B x A 思考2.只验证了两个点的机械能,有没有更全面的办法呢? 思考3.图像斜率代表什么呢? 方法一: 思考1.为什么重物的重力势能减少量略大于动能的增加量? 六.误差分析 1.重物下落过程中克服阻力做功。(空气阻力、摩擦阻力) 系统误差 2.如何减小它们之间的误差? 改进方式:①选择体积小、密度大的重物 ②用电火花计时器 ③安装打点计时器时保证两个限位孔竖直; 2.测量纸带长度时存在误差 偶然误差 1.打点计时器要稳定固定在铁架台上,打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,以减小摩擦阻力 六.注意事项 5.速度不能用v=gt或v =计算 2.应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小。 3.实验中,需保持提纸带的手不动,且保证纸带竖直,待接通电源,打点计时器工作稳定再松开纸带 4.测下落高度时,要从第一个打点测起,并且各点对应的下落高度要一次测量完 §8.5 实验:验证机械能守恒 其它方案 摆球 平抛 小球弹簧系统 绳连接系统 光滑斜面滑下 ... ...