版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第5节
实验:验证机械能守恒定律
1.验证机械能守恒定律.2.熟悉瞬时速度的测量方法.3.能正确进行实验操作,分析实验数据得出结论,能定性地分析产生误差的原因.学习目标1、什么叫机械能守恒?2、机械能守恒的条件是什么?3、自由落体运动的物体,机械能守恒吗?
4、如何推导机械能守恒的表达式?复习回顾验证机械能守恒定律借助自由落体运动2A2B2121mvmvmgΔh-=
要证明上式是否成立,需要测量哪些物理量?如何测量这些物理量?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1、选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么?
我们要求重物作自由落体运动,而阻力是不可避免地存在的,为了减少阻力对实验的影响,应采用密度较大的重物。2、安装打点计时器时,应注意什么问题?计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,计时器要稳定在铁架台上,并将计时器伸出桌外。3、这样做的目的是什么?减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差;保证重物有足够的下落空间,以便在纸带上能够打出较多的点,有利于进行计算.4、实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?先通电源,再释放纸带5、释放纸带时应注意什么问题?
释放重物前,重物应靠近打点计时器,以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端,确保重物由静止释放。①用天平测量重物的质量②按照如图所示装置安装打点计时器③将纸带穿过计时器,下端与重物相连④接通电源,待计时器工作稳定后释放纸带⑤及时切断电源,取下纸带,标上纸带号⑥更换纸带,重复以上步骤⑦整理器材,使器材复位讨论:如何选取纸带上的两点作为我们研究过程的起点和终点?7113
注意:必须保证纸带上的第一个点迹清晰,且是放手时打下的第一个点。1234通过本实验,我们可以得到的结论是:2023/9/28图象法处理数据0hv
212gh
=v
212该图象的斜率表示什么?为什么图象通过原点?
因重物下落中要克服阻力做功,实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量2023/9/28题组一实验操作及步骤常考题型BCAB实验操作注意事项(1)安装打点计时器时要使打点计时器的两限位孔在同一竖直平面内,手提纸带上端使纸带沿竖直方向,以减小纸带与限位孔的摩擦。(2)重物应选用质量和密度较大、体积较小的物体,以减小空气阻力的影响。(3)释放重物前,重物应靠近打点计时器,以便能打出较多的点。(4)应先接通电源,再松开纸带让重物下落。(5)选用点迹清晰的纸带进行测量。待打点稳定后再释放纸带左C
左右两边式子均有质量m,可以约去,没有必要用天平测重物的质量在验证机械能守恒时,D应先接通电源,题组二纸带分析和数据处理C0.790.310.32题组三实验创新
能
摆锤遇到挡板之后小铁块的水平位移x和竖直下落的高度h
谢谢!拓展课变力做功和机车的启动
拓展点一变力做功的计算 W=Flcosα,此公式中F为恒力,如果物体受到变力作用,变力做的功可按下列方法进行计算:1.化变力为恒力 (1)分段法:力在全程是变力,但在每一个阶段是恒力,这样就可以先计算每个阶段的功,再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。(3)微元法:当力的大小不变,力的方向时刻与速度同向(或反向)时,把物体的运动过程分为很多小段,这样每一小段可以看成直线,先求力在每一小段上的功,再求和即可。例如,滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向相反,可把运动过程细分,其中每一小段都是恒力做功,整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和,即力与路程的乘积。例如:质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功WFf=Ff·Δx1+Ff·Δx2+Ff·Δx3+…=Ff(Δx1+Δx2+Δx3+…)=Ff·2πR。2.图像法(1)若作用在物体上的力只是大小变化,而方向始终与位移在同一直线上,外力做功就不能用矩形表示。不过可以将位移划分为等距的小段,当每一小段足够小时,力的变化很小,就可以认为是恒定的,该段内所做功的大小即为此小段对应的小矩形的面积,整个过程外力做功的大小就等于所有小矩形面积之和,如图甲所示。(2)如图乙所示,l轴上方的“面积”表示力对物体做正功的多少,用正数表示,l轴下方的“面积”表示力对物体做负功的多少,用负数表示。总功为上、下两“面积”的代数和。[试题案例][例1]
如图所示,摆球质量为m,悬线的长为l,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力Ff的大小不变,求摆球从A运动到竖直位置B时,重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功?【思路点拨】解析因为拉力FT在运动过程中,始终与运动方向垂直,故不做功,即WFT=0。重力在整个运动过程中大小、方向始终不变,重力的方向竖直向下,小球的位移在竖直方向上的投影OB=l,所以WG=mgl。[例2]
一物体所受的力F随位移l变化的图像如图所示,在这一过程中,力F对物体做的功为(
)A.3J
B.6J
C.7J
D.8J解析力F对物体做的功等于l轴上方梯形“面积”所表示的正功与l轴下方三角形“面积”所表示的负功的代数和。所以力F对物体做的功为W=7J-1J=6J,故选项B正确。答案B[针对训练1]
如图所示,是一个物体受到的力F与位移l的关系图像,由图像求力F在6m内对物体所做的功。解析F-l图线与横轴所围图形的“面积”表示F做的功。0~2m:W1=20J。2~5m:W2=-60J。5~6m:W3=20J。故整个过程W=W1+W2+W3=-20J。答案-20J拓展点二机车的两种启动方式1.机车以恒定功率启动这一启动过程的v-t关系图像如图所示:2.机车以恒定加速度启动这一启动过程的v-t关系图像如图所示:[试题案例][例3]
在平直路面上运动的汽车的额定功率为60kW,若其总质量为5t,在水平路面上所受的阻力为5×103N。 (1)求汽车所能达到的最大速度;最大速度的条件是牵引力的大小等于阻力的大小。(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,则这一过程能维持多长时间?匀加速运动的“收尾”条件:P=P额,此时的速度为匀加速运动的最大速度。(3)若汽车以额定功率启动,则汽车车速v′=2m/s时其加速度为多大?解析(1)当汽车速度达到最大时,牵引力F=Ff,(3)当汽车以额定功率启动达到2m/s的速度时,牵引力答案(1)12m/s
(2)16s
(3)5m/s2[针对训练2]
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图像,如图所示(除2~10s内的图像为曲线外,其余时间段内图像均为直线)。已知小车运动的过程中,2~14s内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:(1)小车所受到的阻力大小及0~2s内小车电动机提供的牵引力大小;(2)小车匀速行驶阶段的功率。由F-F1=ma1,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 购销合同中的布料描述
- 招标启事造价咨询项目
- 私教个人训练合约
- 技术培训与技术许可合同
- 强身健体宣言
- 石子购销合同
- 饲料购销二线合同
- 还款计划承诺函
- 石膏板供需协议
- 外籍教师合同英文版样本
- 机械设备定期检查维修保养使用台账
- 丽声北极星分级绘本第四级上 Stop!Everyone Stop!教学设计
- 希尔顿酒店市场营销环境的swot分析 2
- 消化道穿孔课件
- 可编辑修改中国地图模板
- 最新电大市场调查与商情预测作业1-4参考答案小抄汇总
- CJJ-T 34-2022 城镇供热管网设计标准
- 人教版小学数学一年级上册20以内加减法口算题汇编
- 为先祖立碑祭文五篇
- 【学习课件】第四篇行为科学理论的产生和发展
- 银行保险从业人员销售服务初级培训考试题库
评论
0/150
提交评论