高中物理实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修

1、7.9实验：实验：验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律1为何选择自由落体运动验证？其他可以吗？为何选择自由落体运动验证？其他可以吗？2实验实验原理原理?测量哪些物理量？器材？测量哪些物理量？器材？3初末位置如何选择？初末位置如何选择？若第一点若第一点O为起点，为起点，O速度应为零，怎样判别？速度应为零，怎样判别？4如何测量如何测量瞬时速度瞬时速度？如何确定动能增量？如何确定动能增量？5如何确定重力势能？如何确定重力势能？6是否需要测量重物的是否需要测量重物的质量质量？7在架设打点计时器时应注意什么？为什么？在架设打点计时器时应注意什么？为什么？8误差的原因有哪些？如何减小？如何写实验报告？误差

2、的原因有哪些？如何减小？如何写实验报告？设计实验步骤设计实验步骤9思考可否用图像研究？思考可否用图像研究？2 2、实验原理、实验原理研究在自由落体运动中：研究在自由落体运动中：kpEE？OABCDhv方案方案1：从起点开始计算：从起点开始计算21? 2mvmgh方案方案2：从一般位置开始计算：从一般位置开始计算h2v1v2221? 1122mvmvmgh-1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是 第一点第一点O为计时起点，为计时起点，O点的速度应为零。点的速度应为零。 怎样判别呢？怎样判别呢？2、如何测量瞬时速度、如何测量瞬时速度思考题：思考题：1 2

3、2xmm2xvvT中时3、是否需要测量重物的质量？、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？重物是否可以随意选择？4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？思考题：思考题：212mvghm打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是 第一点第一点O为计时起点，为计时起点，O点的速度应为零。点的速度应为零。 怎样判别呢？怎样判别呢？2、如何测量瞬时速度、如何测量瞬时速度3、是否

4、需要测量重物的质量？、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？重物是否可以随意选择？4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？思考题：思考题：1 22xmm212mvghm打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力2xvvT中时3 3、实验器材、实验器材器材器材备注备注 器材器材备注备注铁架台铁架台重锤（木质）重锤（木质）电火花计时电火花计时器器重锤（金属）重锤（金属）复写纸片复写纸片纸带纸带天平天平mm刻度尺刻度尺秒表秒表cm刻度尺刻度尺4 4、实验装

5、置、步骤及注意事项、实验装置、步骤及注意事项1、组装实验装置、组装实验装置2、释放重锤记录运动情况、释放重锤记录运动情况3、选择纸带、选点并测量、选择纸带、选点并测量4、计算、计算vn及对应动能及对应动能5、比较、比较 是否相等是否相等1、安装要竖直、安装要竖直2、先通电再释放、先通电再释放3、先断电再取纸带、先断电再取纸带4、计数点距起点远一些、计数点距起点远一些5、注意刻度尺读数规则、注意刻度尺读数规则实验步骤实验步骤注意事项注意事项212nnmvmgh和思考才能发现问题思考才能发现问题例例1.1.为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的，将为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的，将

6、m=0.5kgm=0.5kg的重物系上一纸带，并将纸带穿过打点计时器，当重物的重物系上一纸带，并将纸带穿过打点计时器，当重物自由下落时，得到如图所示的记录纸带，已知打点周期自由下落时，得到如图所示的记录纸带，已知打点周期T=0.02sT=0.02s（设当地的重力加速度（设当地的重力加速度g=9.9m/s2g=9.9m/s2）计算打计算打A A、B B两点时重物下落的速率两点时重物下落的速率VA=_VA=_，VB=_VB=_以以A A、B B两点为例，验证机械能是否守恒两点为例，验证机械能是否守恒? ?Ek=_Ek=_，mgh=_mgh=_结论结论_1.5m/s2.1m/s0.54J0.53J在

7、误差允许范围内机械能守恒在误差允许范围内机械能守恒练习练习2.2.在验证机械能守恒定律时，将重物自由下落，在验证机械能守恒定律时，将重物自由下落，纸带记录如图所示（计算结果取纸带记录如图所示（计算结果取2 2位有效数字）位有效数字）T=0.02sT=0.02s图中纸带左端为与重物相连端，图中纸带左端为与重物相连端，0 0点为重物静点为重物静止时所记录的点，止时所记录的点，ABCABC三个记数点为打点计时之点，三个记数点为打点计时之点，则重物下落则重物下落hBhB距离时，其速度距离时，其速度V VB B可用计算式可用计算式V VB B=_ =_ 进行计算，根据图示数据求出进行计算，根据图示数据求出V VB B=_m/s=_m/s；重物重力势能减少量为；重物重力势能减少量为_，动能增加量为，动能增加量为_，两，两者不完全相同的原因是者不完全相同的原因是_实验中实验中需要