7.9 实验：验证机械能守恒定律 17张PPT
文档属性
| 名称 | 7.9 实验：验证机械能守恒定律 17张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 642.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-03-13 15:38:52 | ||
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文档简介
本实验借助的物理现象是：
验证机械能守恒定律
自由落体运动
请同学们完成以下填空：
物体做自由落体运动，只有____ 做功，物体的 _______与____ 相互转化，但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是v，下落高度是h,则有________
即 验 证：
重力
重力势能
动能
打点计时器、纸带、复写纸、重物、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
本实验要不要测量物体的质量？
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（天平）。
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）。
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。
如何选择纸带？
如何测量物体的瞬时速度?
某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度。
vn＝?
√
√
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0 势能点，则有：
mgΔhAB＝EKB — EKA
4、选择合适的纸带，处理数据。
3、更换纸带，重复几次。
1、将打点计时器竖直固定在铁架台上，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。
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。
4、测量高度h时，应从起始点算起．为减小h的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，有效长度可为60～80 cm.
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。
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 。
ΔEP ＞ ΔEK
实验得出的结论是：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.
1、为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：
；缺少的器材是 。
不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺
通过原点的直线、g.
2、在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。
可不可以用图象处理数据?
测量点n 1 2 3 4 5 6
高度hn /m
速度vn /m/s
势能ΔEP /J
动能ΔEK /J
该图象的斜率表示什么？
为什么图象通过原点？
在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.8 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图7—9—6所示，第一个点记作O，另选连续的4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的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm，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，动能的增大量等于__________J．(取三位有效数字)
连重物
另选连续的4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的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm
验证机械能守恒定律
自由落体运动
请同学们完成以下填空：
物体做自由落体运动，只有____ 做功，物体的 _______与____ 相互转化，但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是v，下落高度是h,则有________
即 验 证：
重力
重力势能
动能
打点计时器、纸带、复写纸、重物、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
本实验要不要测量物体的质量？
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（天平）。
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）。
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。
如何选择纸带？
如何测量物体的瞬时速度?
某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度。
vn＝?
√
√
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0 势能点，则有：
mgΔhAB＝EKB — EKA
4、选择合适的纸带，处理数据。
3、更换纸带，重复几次。
1、将打点计时器竖直固定在铁架台上，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。
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。
4、测量高度h时，应从起始点算起．为减小h的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，有效长度可为60～80 cm.
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。
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 。
ΔEP ＞ ΔEK
实验得出的结论是：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.
1、为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：
；缺少的器材是 。
不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺
通过原点的直线、g.
2、在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。
可不可以用图象处理数据?
测量点n 1 2 3 4 5 6
高度hn /m
速度vn /m/s
势能ΔEP /J
动能ΔEK /J
该图象的斜率表示什么？
为什么图象通过原点？
在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.8 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图7—9—6所示，第一个点记作O，另选连续的4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的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm，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，动能的增大量等于__________J．(取三位有效数字)
连重物
另选连续的4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的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm