8.5实验：验证机械能守恒定律（共21张ppt）

(共21张PPT)
8.5 实验：验证机械能守恒定律
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0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。
复习回顾
4、如何推导机械能守恒的表达式？
验证机械能守恒定律
借助自由落体运动
重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、天平、毫米刻度尺
新知学习
(1)原理：在重物自由下落的过程中，如果它受到的空气阻力和纸带受到的摩擦力可以忽略不计，则机械能守恒，即系统机械能的总量保持不变。A为参考，设重物的质量为m，利用纸带可以测出重物对应于A点的速度vA，再测出重物由A点下落 h后经过B点的速度vB。在误差允许范围内，若等式
成立，则机械能守恒定律得到验证。
③选纸带：选取点迹较为清晰的．挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0，1，2，3，…．④数据测量：测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h1、h2、h3…．
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。
3．误差分析(1)本实验的误差主要是由于纸带测量产生的偶然误差和重物、纸带运动中空气阻力及纸带与打点计时器摩擦阻力引起的系统误差，使动能的增加量稍小于势能的减少量．(2)测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差，安装打点计时器时使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些，体积尽量小些的重物来减小系统误差．(3)打点计时器周期变化带来误差．
因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量
课堂练习
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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自
由下落的方法(本实验中g取9.8 m/s2)。
(1)通过验证 mv2=mgh来验证机械能
守恒定律时，对纸带上起点的要求是________________；
初速度等于零
(2)除了图示的实验器材，下列实验器材中还
必须使用的是______(填字母代号)。
A.交流电源　B.秒表　C.刻度尺　　D.天平(带砝码)
AC
(3)关于本实验，下列说法正确的是______(填字母代号)。
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验
B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带，后接通电源
AB
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(4)若实验中所用重物质量m=1.0 kg，打点纸带如图所示，所用电源频率为50 Hz，图中hA=27.94 cm，hB= 32.79 cm，hC=38.02 cm。记录B点时，重物动能EkB =__________。从O点开始下落至B点，重物的重力势能减少量是______，因此可得出的结论是：__________ _______________。 (保留三位有效数字)
vB=
m/s=2.52 m/s
EkB=
=3.18 J
3.18 J
ΔEp=mghB=1×9.8×32.79×10-2 J=3.21 J
3.21 J
在误差允许的范围内重物机械能守恒