8.5实验：验证机械能守恒定律 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

实验： 验证机械能守恒定律 1 这节课我们通过实验来验证机械能守恒定律 1、抛出的篮球和摆动的小球机械能守恒吗？ 2、如果不考虑阻力影响呢？ 3、你得出这些结论的根据是什么？ 2 实验构成 实验目的 1 实验步骤 4 实验原理 2 数据处理 5 实验器材 3 误差分析 6 3 实验目的 4 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 实验目的：通过实验验证机械能守恒定律 1、设计一个满足机械能守恒的情景，需要满足什么条件？ 只有重力（或弹簧弹力）做功 2、只有重力做功可以分为哪两种形式呢？ 只受重力作用。 受其他力作用，其他力不做功或者其他力做功的总功为零。 3、这些守恒形式下有什么具体的情景？ 自由落体、竖直上抛运动、平抛运动、物体沿光滑斜面运动、细线悬挂的小球摆动（单摆） 一、机械能守恒情景的创造 5 Administrator (A) - 由于自由落体和单摆情景方便得到，我们本节课对它们进行验证，那么具体要验证什么物理关系式？我们来复习一下实验原理： 实验原理 7 需要测量哪些物理量？ 实 验 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 二、验证的表达式与需要测量的物理量 机械能守恒定律表达式： 质量 高度 速度 （验证多个点的机械能守恒较方便。） （验证两个点的机械能守恒较方便。） 8 需要测量哪些物理量？ 实 验 质量 高度 速度 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 三、如何测量这些物理量？ 天平 刻度尺 打点计时器、光电门、频闪照相、超声波测速、摄像机配合TRACKER软件、利用平抛运动测水平速度…… 全班作答：验证某个物体系统机械能守恒，以上哪个量不需要测量？ A.质量 B.速度 C.高度 D.都需要测量 9 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 四、测速仪器展示 10 物理实验室为大家提供以下 实验器材利用打点计时器和仿频闪照相来验证机械能守恒定律： 实验器材 12 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 五、提供的实验器材 本节课实验室提供以下器材，各小组可以根据针对性的预习和情景需要选择器材： 铁球、重锤、 米尺、坐标纸 铁架台、电火花计时器 单摆演示台 摄像机、计算机（包含excel、PS、video to jpg） 13 请各小组根据本小组实验的器材将实验操作思路理清 实验步骤 15 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 六、计时器实验过程 需要注意的问题： 1、重物用铁块好还是塑料好？为什么？ 2、打点计时器安装时纸带和限位孔之间要满足什么关系？为什么？ 3、是先释放纸带还是先接通电源？ 16 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 七、频闪照相实验过程 注意：实验前需要充分学习PS软件的微课 17 数据处理 18 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 八、如何较快地得到验证 1、验证两个点的机械能守恒： 2、验证两个点的机械能守恒，且使出发点动能为零： 19 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 九、需要记录哪些数据呢？ A B Δh xA xB Δh d 每两个点之间的时间间隔T如何计算？ A B 频闪照片的Δh和d在图片上，如何测量？ 20 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 十、需要记录哪些数据呢？ A B Δh xA xB Δh d 利用这些测量的数据，如何验证守恒呢？思考并讨论 A B 21 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 数据处理 误差分析 十一、如何提高效率，多点验证？ 验证两个点的机械能守恒后，打点计时器实验如果时间充裕，我们还可以考虑验证任意两点间机械能均守恒，则需要多组数据，多次计算。如何提高计算效率？ 由于纸带处理计算具有共性，可以利用EXCEL表格里的公式计算。 22 开始实验，并保存原始数据，时间结束时拍照提交原始数据和数据处理 误差分析 24 工作回顾 实验目的 实验原理 实验器材 实验原理 数据处理 误差分析 十二、小组讨论误差来源，减小误差的方案。 1、造成误差的原因有哪些？ 2、误差会导致数据结果有什么特点？ 3、能否完全避免误差？ 4、如何减小误差？ 25 有没有误差更小的实验方案？或者更有趣的验证机械能守恒定律的实验方案？ 课后作业： 完成实验报告 27 谢谢大家 28 $$