第8章 5 实验：验证机械能守恒定律-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

人教物理必修第二册 返回导航 上页下页 5实验：验证机械能守恒定律 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 实验必备自主探究 实验研析创新学习 课堂检测巩固演练 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 实验必备 自主探究 一、实验目的 1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。 2.掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法。 二、实验思路 1.自由下落的物体只受到重力作用，满足机械能守恒的条件。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 2.物体沿光滑斜面下滑时，虽然受到重力和斜面的支持力，但支持力 与物体位移方向垂直（如图），对物体不做功，这种情况也满足机械能 守恒的条件。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 3.用细线悬挂的小球摆动时，细线的拉力与小球的运动方向垂直，对 物体不做功。如果忽略空气阻力，这个过程中只有重力做功，也满足机 械能守恒的条件。 三、实验原理 让物体自由下落或沿光滑斜面下滑，在忽略阻力的情况下，物体的机械 能守恒，有两种方案验证物体的机械能守恒： 方案一：让物体做自由落体运动，测出物体下落的高度△h及该过程中 的初、末速度、，若关系式m22m2=mg△h成立，则可验证 物体的机械能守恒。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 方案二：让滑块沿光滑斜面下滑，用刻度尺测量出滑块在某段时间内下 滑的高度△h及该过程中滑块的初、未速度1、，若关系式m:2- mv12=mg△h成立，则可验证滑块的机械能守恒。 四、实验器材 方案一：铁架台带铁夹人打点计时器、重物带夹子人纸带做条人复 写纸、导线、毫米刻度尺、交流电源。 方案二：气垫导轨、光电门、滑块、游标卡尺、气泵、垫块等。 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 五、实验步骤及物理量测量 1.方案一 3 打点计 时器 纸带 ①⊙ 令夹子 2 血重物 0. 甲 乙 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 (1)安装置：按实验原理图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁 架台上，接好电路。 (2)打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时 器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方，先接 通电源、后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3~ 5次实验。 (3)选纸带：选取点迹较为清晰的纸带。 (4)测距离：在起始点标上0，在以后各点依次标上1,2,3，，用刻 度尺测出对应的下落高度h1,h2,3, 人教物理必修第二册 返回导航 上页 下页 2.方案二 光电门2 光电门1 滑块遮光条 连气源 刻度尺 人教物理必修第二册 返回导航 上页副 下页 (1)安装：将气垫导轨放在水平桌面上并调成倾斜状态后通电，气泵给 导轨送气。 (2)测量：用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度和用刻度尺测量两光 电门间的竖直高度△h。 (3)释放：将滑块移至靠近导轨顶端某处并由静止释放。 (4)记录：记录滑块通过两光电门的时间△1、△2。