8. 5 实验：验证机械能守恒定律 课件（共42张PPT）

(共42张PPT)
实验6　验证机械能守恒定律
第五章　机械能守恒定律
思考：机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？
1.条件：
2.表达式：
（1）守恒的角度：E1=E2
（2）转化的角度： △Ek= △ EP减
只有重力或系统内弹力做功。
思考：我们熟知的运动中，哪些运动满足只有重力做功？
自由落体运动
物体沿光滑斜面下滑
小球的摆动
思考：如何验证物体自由下落过程机械能守恒呢？
自由落体运动
O
B
一、实验目的:
借助自由落体运动来验证机械能守恒定律
？
=
二、实验原理
1.验证 EP减与 Ek是否相等:
① EP减=
② Ek
法一：从起点开始算： Ek=
法二：任取两点A、B： Ek=
O
B
A
mgh
思考：能否用下列方法计算速度
若认为 ，则 恒成立，不再需要实验进行验证。
二、实验原理
2.v的计算:
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。
vB = vAC
平均速度法：
思考：本实验要不要测量物体的质量？
mgh =
mv 2
1
2
gh =
v 2
1
2
无需测量物体的质量
注意：
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。
二、实验原理
1.利用起始点和第n点
从起始点到第n个计数点,重力势能减少量为mghn,动能增加量为 ,计算ghn和 ,如果在实验误差允许的范围内 ,则机械能守恒定律得到验证。
三、数据处理
思考：如何选取理想的纸带？
纸带上的前两个点之间的距离应接近2mm。
若为自由落体运动，则最开始的0.02s内距离为：
三、数据处理
1.利用起始点和第n点：
如何改进？
2.任取两点A、B:
从A点到B点,重力势能减少量为mghAB,动能增加量为 计算ghAB 和 ，如果在实验误差允许的范围内 ，则机械能守恒定律得到验证。
三、数据处理
3.图像法
计算各计数点 ,以 为纵轴,以各计数点到第一个点的距离h为横轴,根据实验数据绘出 图线,如图所示。
该图象的斜率表示什么？
第一个点v=0
结论：若在误差允许的范围内，图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律．
三、数据处理
思考：为什么重物的重力势能减少量略大于动能的增加量？如何减小它们之间的误差？
1.重物下落过程中克服阻力做功。
2.减小误差的措施：
系统误差
阻力来源：
（1）重物下落过程中受空气阻力；
（2）纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力.
（1）减小重物下落时受到的空气阻力（选择体积小、密度大的重物）；
（2）用电火花计时器代替电磁打点计时器；
（3）安装打点计时器时保证两个限位孔竖直；
（4）释放纸带时，保证纸带竖直。
误差分析
思考：实验中是否存在其他误差？若存在如何减小误差？
测量纸带长度时存在误差
措施：
（1）多次测量取平均值；
（2）依次测量后面的点与第一点之间的距离。
偶然误差
h
h2
h1
O
A
B
C
误差分析
关键能力　强化提升
以“测电阻”为核心
电表的改装
电学创新实验
基础性、综合性、灵活性
想一想：借助这套装置可以开展哪些力学实验？
谢谢观看！