内容正文:
第3节 能量守恒定律
学习目标
清楚实验原理,实验步骤。
会进行实验分析和数据处理。
能对实验结果进行讨论,分析实验误差,并能提出相应改进措施。
重难点
实验分析,数据处理。
误差讨论,实验改进。
知识回顾
可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬时速度。
机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能相互转化,总的机械能保持不变。
实验目的
本实验借助的物理现象是:
自由落体运动
验证机械能守恒定律
实验原理
物体做自由落体运动,只有____ 做功,物体的 _______与____ 相互转化,但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是v,下落高度是h,则有________
即 验 证:
h
v
重力
重力势能
动能
思考
1、本实验要不要测物体的质量?
不需要测量物体的质量
mgh = mv2/2
只证明
gh = v2/2
如果实验要求计算势能和动能的具体数据,那就必须知道物体的质量
(即:用天平测物体的质量)
第1种方法是根据机械能守恒定律得到的,而我们的目的就是验证机械能守恒定律,所以不能用
第2种方法认为加速度为g,由于各种摩擦阻力不可避免,所以实际加速度必将小于g,这样将得到机械能增加的结论,有阻力作用机械能应该是减少的,故这种方法也不能用
2、能否用以下方法计算物体的速度呢?
① 电火花计时器
② 重物
③ 纸带
④ 铁架台(带铁夹)
⑤ 刻度尺
装置和器材
实验步骤
① 按照课本所示装置安装打点计时器
② 将纸带穿过计时器,下端与重物相连
③ 先接通电源后释放纸带
④ 更换纸带,重复以上步骤
⑤ 选择纸带,处理数据
数据处理方法
误差分析
1、来源:纸带与限位孔间摩擦;空气阻力。
2、处理:纸带和限位孔在同一竖直线上;采用质量和密度较大的重物;多次测量取平均值。
3、影响:EP>EK
实验改进
高考命题视角——以本实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性、实验方法的改进等特点.
①由系统动能、重力势能的变化验证机械能守恒,所用实验器材:光电门、气垫导轨.
②与其它知识联系,构建新的物理知识环境.
采用系统-阿特伍德机
利用光电门
单摆
平抛
一、实验方法
验证用自由落体运动中机械能守恒
二、要注意的问题