第5节 实验：验证机械能守恒定律-2022-2023学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第二册）

第七章 机械能及其守恒定律 第5节 实验：验证机械能守恒定律 一 .实验目的： 验证机械能守恒定律 二 .实验原理： h v mgh= mv 2 1 2 验证 自由落体 三 .实验装置： 第七章 机械能及其守恒定律 第5节 实验：验证机械能守恒定律 一 .实验目的： 验证机械能守恒定律 二 .实验原理： mgh= mv 2 1 2 验证 三 .实验装置： 夹子 打点计时器 纸带 重物 ？ 铁架台 电源 4、选择合适的纸带，处理数据。 3、更换纸带，重复几次。 1、按装置图装配好仪器 2、手提纸带使重物停靠在打点计时器附近, 第5节 实验：验证机械能守恒定律 一 .实验目的： 二 .实验原理： 三 .实验装置： 四 .实验步骤： 然后先接通电源，再松开纸带. ？ 电源 五 .数据处理： 0 A h v B C mgh= mv 2 1 2 x v= xBC TBC 第5节 实验：验证机械能守恒定律 一 .实验目的： 二 .实验原理： 三 .实验装置： 四 .实验步骤： ？ 电源 问题1 本实验要不要测量物体的质量？ mgh = mv 2 1 2 gh= v 2 1 2 无需测量物体的质量 如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。 问题2 纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。 gh = v 2 1 2 x = h 起始点 对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢 纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。 1 2 gt2 ×9.8×0.022 1 2 = ≈2×10-3m =2mm 可以不从起始点验证吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）? 我们可以选取A、B两点则有： Δh A B mgΔh＝ 问题3 速度能不能用 v = 2gh 或 v = gt 计算？ 问题4 B A C vB= xAC TAC h mgh= mv2 1 2 v = 2gh V=gt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. 注意事项 4、实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第二个点，从这一个点向前数4～6 个点当初位置的点，可以减小计算这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的相对误差。 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2、应选用质量和密度较大的重物，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。 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。 0 h v 2 1 2 图象法处理数据 gh = v2 1 2 该图象的斜率表示什么？ 为什么图象通过原点？ 0 1 2 3 4 5 实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔEK 必定稍小于势能的减少量ΔEP 。 1.偶然误差： 2.系统误差： 第5节 实验：验证机械能守恒定律 一 .实验目的： 二 .实验原理： 三 .实验装置： 四 .实验步骤： 五 .数据处理： 六 .误差分析： 测量长度时会带来误差 实验原理与操作 [例1] 如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题： (1)为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有________。 A.米尺 B.秒表 C.0～12 V的直流电源 D.0～12 V的交流电源 (2)下面列举了该实验的几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器材 B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C.用天平测出重锤的质量 D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带 E.测量纸带上某些点间的距离 F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是________________。 AD B (3)实验中误差产生的原因：_____________________________________________