实验：验证机械能守恒定律
复习回顾
1、机械能守恒定律的内容？
2、机械能守恒定律的条件是什么？
3、机械能守恒的表达式？
4、自由落体运动的条件是什么？运动过程中机械能守恒吗？
物体初速度为0，且只受重力作用。运动过程中机械能守恒
一、实验目的:
验证机械能守恒定律
引导学生分析,从自然界中最简单的、最常见的运动来验证机械能守恒定律.
即:从自由落体运动中研究机械能守恒定律.
二、实验原理:
验证mgh=mv2
问题1:要证明上式成立，需要知道哪些物理量？需要测出重物的质量吗？
学生回答:需要知道重物下落的高度h和重物获得的速度v.验证过程中不需要测出重物的质量m
问题2: 如何获得这些物理量？
学生回答:h可以通过刻度尺测量获得.
重物下落的速度利用匀加速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段位移上的平均速度
教师补充:
若计算3点的速度,则v3=
问题3:测量这些物理量，需要哪些器材？
学生回答:毫米刻度尺和打点计时器.
三、实验器材:
重物、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、低压交流电源、铁架台（带铁夹）、毫米刻度尺
四、实验操作与步骤:
①按照课本所示装置安装打点计时器
②将纸带穿过打点计时器，下端与重物相连
③接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带
④及时切断电源，取下纸带，标上纸带号
⑤更换纸带，重复以上步骤
⑥整理器材，使器材复位
⑦处理数据
学生分组进行实验,按照操作步骤打一条纸带.
五、注意事项：
问题4：打纸带的过程中有没有注意到什么问题？
学生回答：
教师提出思考与讨论：
1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？
学生讨论后回答：重一点的好，减少空气阻力的影响。
2、安装打点计时器时，应注意什么问题？这样做的目的是什么?
学生讨论后回答：安装打点计时器时应竖直安装，让两限位孔在同一条竖直线上。减少纸带和限位孔之间的摩擦。
3、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？
学生讨论后回答：先接通电源后释放纸带
4、释放纸带时应注意什么问题？
学生讨论后回答：释放纸带时让小车靠近打点计时器，应让纸带保持竖直。目的：充分利用纸带和减少纸带与限位孔之间的摩擦。
教师总结：这就是我们这个实验的注意事项。
提醒学生改进一下实验方法，重新做一次实验。同时填写一下实验表格，处理数据。
?
h
m
V
m/s
势能减少量
mgh(J)
动能增加量
ΔEK(J)
1
?
?
?
?
2
?
?
?
?
3
?
?
?
?
4
?
?
?
?
提醒：g=9.8m/s2
学生分组实验：
学生说明实验结果：
教师总结：
通过实验，我们可以发现 ：自由落体运动中重力势能的减少量与动能的增加量几乎相等。
实验结论：
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量。即：机械能守恒。
六、误差分析：
问题5：重力势能的减少与动能的增加哪个大一些呢？原因是什么呢？
学生对照实验数据，讨论后回答：
重力势能的减少大于动能的增加。
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
问题6：若打的第一个点不清楚，或者纸带不小心撕断了、只留下了后一段，如何来验证机械能守恒呢？
学生分组讨论。
讨论后回答：
需计算出1点的速度v1和5点的速度v5，然后测量出1到5的距离h15，验证mgh15和
mv52-mv22在误差允许的范围内是否相等。
实验过程中的评价量规：
测量项目
等级评价
优秀A
较好B
一般C
较差D
实验目的明确
实验器材选择正确、合理
实验过程中积极参与，实验现象明显
实验步骤合理、操作规范
实验中出现的问题能积极讨论解决
实验中能及时把数据分类整理，并能分析、总结和归纳。
实验过程小组成员分工明确、合作意识强
根据所完成的实验情况，学生填写实验报告册。
课件11张PPT。实验：验证机械能守恒定律4、自由落体运动的条件是什么？运动过程中机械能守恒吗？3、机械能守恒的表达式？1、机械能守恒定律的内容？2、机械能守恒定律的条件是什么？物体初速度为0，且只受重力作用。运动过程中机械能守恒复习回顾自由落体运动验证机械能守恒定律实验目的？ 要证明上式成立，需要知道哪些物理量？需要测出重物的质量吗？如何获得这些物理量？不需要测出重物的质量测量这些物理量，需要哪些器材？ h v实验原理重物、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、低压交流电源、铁架台（带铁夹）、毫米刻度尺实验器材①按照课本所示装置安装打点计时器
②将纸带穿过打点计时器，下端与重物相连
③接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带
④及时切断电源，取下纸带，标上纸带号
⑤更换纸带，重复以上步骤
⑥整理器材，使器材复位
⑦处理数据实验步骤与操作1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？2、安装打点计时器时，应注意什么问题？这样做的目的是什么? 3、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？4、释放纸带时应注意什么问题？注意事项思考与讨论：数据处理通过实验，我们可以发现 ：自由落体运动中重力势能的减少量与动能的增加量几乎相等。在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量。即：机械能守恒。实验结论：实验结论重力势能的减少大于动能的增加。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
思考与讨论：重力势能的减少与动能的增加哪个大一些呢？原因是什么呢？
误差分析谢谢指导！实验：验证机械能守恒定律巩固练习
问题一：实验器材的选取及误差的分析
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________。(填入正确选项前的字母)
A．米尺 B．秒表
C．0～12 V的直流电源 D．0～12 V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有____________________。
(写出两个原因)
问题二：实验数据的处理
在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图实－6－4所示)，把第一个点记为O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm。
(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J
(取三位有效数字)。
(2)根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a＝________ m/s2，a________g(填“大于”或“小于”)，原因是______________________________________________。
