1.5科学验证：机械能守恒定律 课件-2022-2023学年高一下学期物理鲁科版(2019)必修第二册

第一章 功和机械能 第5节 科学验证： 机械能守恒定律 过山车运行过程中既有动能又有重力势能 滚摆重力势能和动能相互转化 弹性势能转化为动能 一、机械能守恒定律 1.机械能：物体的动能与重力势能（弹性势能）之和称为机械能 2.表达式： 机械能可从一种形式转化为另一种形式！ 只有重力势能和动能转化时能量遵循什么规律呢？ 已知小球质量为1kg，以 向上抛出，。 1.若不计空气阻力，求小球上升的最大高度及初末状态的机械能。 J 已知小球质量为1kg，以 向上抛出，。 2.若小球受到恒为2N的阻力，求小球上升的最大高度及初末状态的机械能。 ， J,J 结论： 只有重力势能和动能相互转化时，机械能守恒 有重力以外的力做功时，机械能不守恒，且其他力做多少负功，机械能就减少多少 一、机械能守恒定律 3.机械能守恒定律：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总量保持不变。这个结论称为机械能守恒定律。 4.能量守恒定律：任何形式的能量都可以相互转化，但总能量保持不变。 判一判 1.物体做平抛运动时，机械能在增加（ ） 2.物体做匀速直线运动，机械能一定守恒（ ） 3.只要有除重力或系统内弹力以外的力做功，系统机械能一定不守恒（ ） 4.只要物体受到重力或弹力以外的力，物体机械能就一定不守恒（ ） 机械能守恒条件： 只有重力或系统内弹力做功 1.只受重力或弹力 2.受重力或弹力以外的力，但其他力不做功 3.重力或弹力以外的力做功，但所做功的总和为零 其他力做多少正功，机械能就增加多少；做多少负功，机械能就减少多少 一、机械能守恒定律 5.表达式： (需选零势能面) （系统内A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量） 二、验证机械能守恒定律 实验装置图 1.实验目的： ①验证机械能守恒定律 ②进一步熟悉打点计时器的使用 2.实验器材：铁架台、打点计时器、交流电源、纸带、重物、天平、砝码、刻度尺 3.实验原理与设计： 让带有纸带的重物自由下落，利用打点计时器记录重物下落过程的运动情况。选取纸带上的某点作为高度的起点，量出纸带上其他点相对该点的距离作为高度。用天平称出重物的质量，算出重物经过这些点的重力势能。再计算重物经过这些点的瞬时速度，算出动能。最后，比较重物经过这些点的机械能，得出实验结论。 4.实验步骤： ①使用天平称出重物质量 ②纸带一端吊重物，另一端穿过打点计时器。手提纸带，使重物靠近打点计时器并静止。接通电源，松开纸带，让重物自由下落。 ③取下纸带并选取其中一个点作为参考点，设打该点是重物的重力势能为0，计算打该点时重物的动能，它就是重物下落过程中动能与重力势能的总和 ④分别计算纸带上其他点的重力势能和动能之和 讨论： 1.引起实验误差的原因有哪些？如何减小实验误差？ 2.若实验中不测量重物质量，还能验证机械能守恒定律吗？ 空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦阻力。选质量大的实心重物 可以。质量能约掉 课堂小结 科学验证：机械能守恒定律 机械能守恒定律 内容 条件 表达式 验证机械能守恒定律 $$