人教高中物理必修二79验证机械能守恒定律(共23张PPT)复习课程.ppt

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1、§7.9验证机械能守恒定律第七章机械能守恒定律复习回顾1、什么叫机械能守恒？2、机械能守恒的条件是什么？3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参考面，经过A、B两点的速度分别为VA和VB，A、B两点距地面的高度分别为hA、hB。4、如何推导机械能守恒的表达式？本实验中的具体表达式本实验借助实验目的验证机械能守恒定律自由落体运动实验原理2A2B2121mvmvmgΔh-=？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？在只有重力做功的自由落体运动中,物体的动能向势能转化但机械能守恒.设物体的

2、质量为m,从静止开始下落,下落高度为h时速度为v,则应有:½mv2=mgh,或v=√2gh.由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度v,再利用当地的重力加速度g的值,即可对½mv2和mgh进行比较,若相等,则机械能得以验证.很明显,物体质量m的具体值不需测定.实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、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？铁架台实验器材测量这些物理量，需要哪些器材？实验步骤与操作问题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

3、阻力对实验的影响，应采用密度较大体积较小的重物。实验步骤与操作问题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。问题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．实验步骤与操作问题4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？先通电源，再释放纸带问题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。4、选择合适的纸带，

4、处理数据。5、整理器材，使器材复位。3、更换纸带，重复几次。1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。(竖直、稳定）2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。实验步骤与操作问题讨论1本实验要不要测量物体的质量？mgh=mv212gh=v212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。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=v21212x=

5、gt2=×9.8×0.022m≈2×10-3m=2mm12h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。问题讨论2注意事项挑选纸带:选用第1、2两点间距接近2mm的纸带进行研究.从原理上看,打第一个点时速度为0,那么第1、2两点间距为y＝½gt2＝½×9.8×0.022＝0.002m＝2mm.这意味着选用打第1个点的瞬时开始下落的纸带.hxΔtΔt2mm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

6、0势能点，则有：EKA＋mgΔh＝EKBΔhAB如何测量物体的瞬时速度?x=vA(2t)+a(2t)212—vAC==vA+atx2t—vB=vA+atvB=vACv0tvAt2tvBvC做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。问题讨论3思考速度能不能用v=2gh或v=gt计算？这种方法认为加速度为g，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。注意事项

7、4、实验用的纸带一般小于1m，从起始点开始大约能打出20个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数4～6个点当初位置的点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可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、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。误差分析1、偶然误差：测量长度时会带来误差2、系统误差：实验中重物和纸带下

8、落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于势能的减少量ΔEP。为了减小这种误差:①尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦,②重物选用质