人教版 高一物理 必修二 7.9实验：验证机械能守恒定律 课件(共22张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版 高一物理 必修二 7.9实验：验证机械能守恒定律 课件(共22张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 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 | 2020-06-26 06:10:48 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
§7.9实验：验证机械能守恒定律
第七章
机械能守恒定律
3、条件：只有重力（或系统内的弹力）做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）
1、机械能：物体的动能和势能之和称为机械能。
2、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
4、表达式：
回
顾
选择思路:
第一：要有机械能的转化,且只有重力做功
第二：阻力影响较小，
第三：器材简单，容易筹备。
1.选择什么实验现象验证机械能守恒定律
实验目的：验证机械能守恒定律
一、
实验目的
常见机械能守恒的例子
研究在自由落体运动中：
？
方案1：从起点开始计算
方案2：从一般位置开始计算
二、
实验原理
在自由落体运动中，若物体下落高度h
时的速度为v
,则
二、
实验原理
√
√
√
√
√
√
√
三、
实验器材
器材
备注
器材
备注
铁架台
重锤（木质）
电火花计时器
重锤（金属）
墨片
纸带
天平
mm刻度尺
夹子
cm刻度尺
实验器材：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
三、
实验器材
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。
三、
实验步骤
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。
问题
1
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。
问题
2
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：
EKA＋mgΔh＝EKB
思
考
如何测量物体的瞬时速度?
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
3
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。
思
考
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。
五、
注意事项
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
。
六、
误差分析
动能的增加量略小于势能的减少量
为什么呢？
空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、读数等带来的误差
结论：
在误差允许的范围内，动能的增加量等于势能的减少量，即机械能守恒
实验结论
可不可以用图象处理数据?
数据记录
测量点n
1
2
3
4
5
6
高度hn
/m
速度vn
/m/s
势能EP
/J
动能EK
/J
该图象的斜率表示什么？
为什么图象通过原点？
图像法处理数据
在验证机械能守恒时，也可以用下面的实验进行验证
设计性实验
例题
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=
，重锤动能EkB=
.从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是
，因此可得出的结论是
.
初速度等于零
2mm
0.590m/s
0.174J
0.176J
(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如下图中的
.图线的斜率表示
.
C
重力加速度g
§7.9实验：验证机械能守恒定律
第七章
机械能守恒定律
3、条件：只有重力（或系统内的弹力）做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）
1、机械能：物体的动能和势能之和称为机械能。
2、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
4、表达式：
回
顾
选择思路:
第一：要有机械能的转化,且只有重力做功
第二：阻力影响较小，
第三：器材简单，容易筹备。
1.选择什么实验现象验证机械能守恒定律
实验目的：验证机械能守恒定律
一、
实验目的
常见机械能守恒的例子
研究在自由落体运动中：
？
方案1：从起点开始计算
方案2：从一般位置开始计算
二、
实验原理
在自由落体运动中，若物体下落高度h
时的速度为v
,则
二、
实验原理
√
√
√
√
√
√
√
三、
实验器材
器材
备注
器材
备注
铁架台
重锤（木质）
电火花计时器
重锤（金属）
墨片
纸带
天平
mm刻度尺
夹子
cm刻度尺
实验器材：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
三、
实验器材
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。
三、
实验步骤
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。
问题
1
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。
问题
2
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：
EKA＋mgΔh＝EKB
思
考
如何测量物体的瞬时速度?
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
3
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。
思
考
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。
五、
注意事项
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
。
六、
误差分析
动能的增加量略小于势能的减少量
为什么呢？
空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、读数等带来的误差
结论：
在误差允许的范围内，动能的增加量等于势能的减少量，即机械能守恒
实验结论
可不可以用图象处理数据?
数据记录
测量点n
1
2
3
4
5
6
高度hn
/m
速度vn
/m/s
势能EP
/J
动能EK
/J
该图象的斜率表示什么？
为什么图象通过原点？
图像法处理数据
在验证机械能守恒时，也可以用下面的实验进行验证
设计性实验
例题
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=
，重锤动能EkB=
.从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是
，因此可得出的结论是
.
初速度等于零
2mm
0.590m/s
0.174J
0.176J
(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如下图中的
.图线的斜率表示
.
C
重力加速度g