内容正文:
2.3 能量守恒定律
极限运动蹦极
奥运蹦床冠军何雯娜
猜想:
动能变化与势能变化之间有什么关系呢?
实验设计
夹子
打点计时器
纸带
重物
铁架台
一、机械能的转化和守恒的实验探究
?
C
B
1、h: 刻度尺测量
2、v:
刻度尺测BC长度
O
A
h
进行实验及数据收集
1、固定打点计时器时,应使两个限位孔中心
轴线竖直。
2、纸带应处于墨粉纸盘之下。
3、先通电后释放重物,实验完毕立即关闭电源。
(1)实验中打点记时器的安装,纸带和限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦力.
(2)实验时,必须先接通电源,让打点记时器工作正常后才松开纸带让重锤下落.
(3)打点记时器必须接50Hz交流低压电源.
(4)挑选一条点迹清晰且第1、2点间距约为2mm的纸带进行测量。 zxxk
(5)实验中,只要验证gh是否等于v2/2即可,不用测重锤的质量。
误差分析:由于重锤克服阻力作功,所以动能增加量略小于重力势能减少量。
实验中的注意事项:
当物体只有重力做功时,重力势能和动能相互转化,机械能保持不变。学科网
实验结论:
质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1
的A点时速度为v1,下落至高度h2的B点处速度为
v2,不计空气阻力,试分析物体下落过程中能量
的转化情况?
理论探究:
h1
v1
v2
m
h2
A
B
②由重力做功与重力势能关系
①A→B动能定理:
③ 由以上两式:
即:
V1
h2
V2
A
B
h1
二、机械能守恒定律
1、内容:在只有重力做功的情况下,物体的动
能与重力势能可以发生相互转化,但机械能的
总量保持不变。组.卷.网
2、表达式:
3、对机械能守恒定律条件的理解:
(3)、物体除受重力外还受其它力,其他力也做功,但其它力做功的代数和为零。
(1)、物体只受重力,不受其它力;
(2)、物体除受重力外还受其它力,但其他力不做功;
A
B
v
v
v1
v
G
例:在距地面高度为15m的地方,以30m/s得初速度竖直上抛一个物体(不计空气阻力)问:
(1)在离地面多少米处,其重力势能等于动能
(2)经过多长时间,其重力势能为动能的2倍
(以地面为零势能参考面,取g=10m/s2)
解:(1)由机械能守恒得:
(2)同理,由机械能守恒得:
由运动学公式得:
(1)确