实验：验证机械能守恒定律课件-高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

实验：验证机械能守恒定律知识回顾思考：机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？1.条件：仅有重力或系统内弹力做功。2.表达式：（1）守恒的角度：E1=E2（2）转化的角度：

△Ek增=△EP减3.做自由落体运动的物体，机械能守恒吗？质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零势能面，经过A、B两点的速度分别为vA，和vB，A、B两点距地面的高度分别为hA、hB。4.试推导机械能守恒的表达式。vBAh1h2BvA自由落体运动

借助自由落体运动验证机械能守恒定律一、实验器材重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、天平、毫米刻度尺二、实验原理△Ek增=△EP减

借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的高度h和该时刻的速度v．速度测量三、实验步骤1．安装：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与电源相连接．2．接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带．3．选纸带：选取点迹较为清晰的．挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0、1、2、3……4．数据测量：测出0到点1、点2、点3……的距离，即为对应的下落高度h1、h2、h3……四、数据处理1.应选用质量和密度较大的重物。注意事项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．2.安装打点计时器时，必须使两个限位孔在同一竖直线上减小摩擦阻力3.实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动．接通电源后，让打点计时器工作稳定后再松开纸带4.速度不能用vn＝gtn或

计算，应从纸带上直接测量计算．重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接测量.误差分析1．系统误差：主要来自于空气阻力及纸带和计时器限位孔之间的摩擦．

故重力势能的减少量等于动能增加量和克服阻力做功之和．动能的增加量应略小于重力势能的减少量．2．测量长度时会有偶然误差，减小误差的办法是：(1)测距离时都应从打第一个点量起．(2)多测几次取平均值．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。A．交流电源 B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从O点到B点，重物重力势能变化量ΔEp＝

________，动能变化量ΔEk＝_________________。(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2－h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物