验证机械能守恒定律学案人教版(教案)

优选文档优选文档PAGEPAGE4优选文档PAGE

七、机械能守恒定律

〔一〕目的

机械能守恒定律

〔二〕器材

架台()、打点器、重〔子〕、、

复写片、刻度尺、、低交流源.

〔三〕原理

在只有重力做功的自由落体运中，物体的重力能和能可以相互化.但的机械能守恒，利用打点器在上下物体自由下落的高度及算出物体的瞬速度，从而物

体在自由下落程中重力能的减少量Epmgh与物体能增加量Ek1mv2相等.2〔四〕步．按所示把打点器安装在架台上，好源.．把的一端在重上用子固定好，另一端穿打点器限位孔;用手直提起，使重停靠在打点器周边.．接通源，先翻开打点器的开关，后松手狠着自由下落.．几条，重复上面的.．在取下的中挑第一、二两点的距离凑近2mm且点迹清楚的行量.先下第一点的地址，再依次取五个点、、、、，用刻度尺量各数点到点的距离、⋯⋯.．用公式vhn1hn1算出各点的速度、⋯⋯2t．算各点的重力能的减少量，和能增加量1mvn2行比.2〔五〕数据及理9.8m，数点〔)()122mv

比与1mv2可否相等2

〔六〕本卷须知

．安装打点计时器时，必定使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力

．实验时，必定保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源：让打点计时器工作牢固后

再松开纸带，以保证第一点是一个清楚的点.

．测量高度时，应从初步点算起，为减小的相对误差，采用的计数点要走初步点远些，

纸带不宜过长，有效长度可～.

.

．不需要测出重物质量，实质只需要考据

1v2

gh

就行了.

2．由于重物和纸带下落过程中要战胜阻力做功，

所以动能增加量

Ek必定小于重力势能

减少量

Ep.

〔七〕例题解析

例：用落体法考据机械能能守恒定律中：

〔〕从以下器材中选出实验所必定的，其编号为：；

．打点计时器〔包括纸带〕．重锤

．天平．毫米刻度尺．秒表．运动小车

〔〕打点计时器开始打点的时候，应该先，尔后；

〔〕实验中产生系统误差的主要原因是，使重锤获得的动能经常.为减小误差，悬挂在

纸带下的重锤应选择.

〔〕若是以为横轴，以为纵轴，依照实验数据绘出的—图线是，该图线的斜率等于.

解析：〔〕选出的器材有：打点计时器〔包括纸带〕、重锤、毫米刻度尺、，编号分别为、、，因

mgh

1

mv2中可以约去，故重锤质量不需测量，不需要天平

.

2

〔〕开始记录时应通电源使打点计时器开始打点，尔后再释放重锤，让它带着纸带一

同下落.

〔〕产生系统误差的主要原因是纸带经过打点计时器时的摩擦阻力和重锤碰到的空气

阻力，使得重锤的动能增加量小于重力势能的减少量，为减小误差，重锤质量应大一些，

体积应小一些.

〔〕描绘出的—图线是一条经过原点的倾斜直线，斜率即为重力加速度.

例：在?考据机械能守恒定律?的实验中，一只打点计时器所用电源的频率为，测得

当地重力加速度为9.8m，测得重物的质量为1.00kg，实验中获得一点迹清楚的纸带如图实

所示，把第一个点记作，另采用连续的个点、、、作为测量的点，经测量获得、、、四个点到

点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，依照以上数据，可知重物由运动

到点，重力势能减少量等于，动能增加量等于〔取三位有效数字〕.

解析：重物从下落到，Epmgh1.009.80.77767.62JxBD0.85730.7018m/s3.898m/s点的速度，vC20.022t故重物从下落到动能增加量，Ek1mvc27.56J2〔八〕习题

．在?考据机械能守恒定律?的实验中，需要特别注意的是：

．称出重锤的质量

．手提纸带，先接通电源再松开纸带让重锤自由下落

．取下纸带，可以不考虑前面比较密集的点，采用清楚的点作为运动的起点，考据与mv2可否相等2

．应入采用第、点间距离凑近2mm的纸带，从第点起办理纸带，考据与1mv2可否

2

相等

．利用物体做自由落体运动，做“考据机械能守恒定律〞的实验，已备好的器材有：电磁打点计时器、固定计时器用的夹子、铁架台、纸带，别的还有以下器材可供选择：低压

直流电源、导线、复写纸片、天平、秒表等，其中不用要的器材是，还缺少的器材是。

．在用落体法考据机械能守恒定律时，某同学依照正确的操作选得纸带如图实。其中

是初步点，、、是打点计时器连续打下的个点.该同学用毫米刻度尺测量到、、各点的距离,并记录在图中〔单位〕。

〔〕这三个数据中不吻合有效数字读数要求的是,应记作。〔〕该同学用重锤在段的运动来考据机械能守恒，当地的重力加速度9.80m，他用段的平均速度作为跟点对应的物体的瞬时速度，那么该段重锤重力势能的减少量为，而动

能的增加量为，〔均保存位有效数字，重锤质量用表示〕。这样考据的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量，原因是。

．〔全国〕在“考据机械能守恒定律〞的实验中，打点计时器所用电源的频率为赫。

查适合地的重力加速度＝9.80m。测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中获得一条点迹

清楚的纸带，把第一个点记作，另选连续的个点、、、作为测量的点。经测量知道、、、各点到点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。依照以上数据，可知重物由点

运动到点，重力势能的减少量等于，动能的增加量等于〔取位有效数字〕。

参照答案：

．．天平、秒表、低压直流电源；低压交流电源，刻度尺，重锤

．⑴，；⑵1.22m，1.20m，大于，是实质速度，由于有摩擦，重力势能一局部转变成内能．，

面着学，你就要有毅力。因你就如身在干旱的沙漠之中，没有水也没有食品，你有的就是最后的那一点力气和蒸着的那一点微少的汗水，你在种地境里，不可以倒下，

要，要努力走出个荒的沙漠，找回生计的希望，此无他。在学的跑上，你就有着不懈的精神，累了，渴了，你仍要持下去，因点就在不的前面⋯行路人，用足音代替息吧！志士不盗泉之水，廉者不受嗟来之食你的作步很大，加油！你会更优异！

位卑未敢忘国，事定犹待棺。

希望你一世安全，幸福，像燕雀般起步，像

大雁般云游，早日像一翔

,千里之行，始于足下。学就是这样痛快，它能放松人的心灵，但必是在的基上。瞧！学就能来这样奇妙的享受！