内容正文:
第五节 验证机械能守恒定律( 实验)
预习课本83页,完成以下内容
一、【实验目的】验证机械能守恒定律;提高打点计时器的使用技巧
二、【实验器材】铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、 、 ;
三、【实验原理】让质量为
的重锤带纸带做自由落体运动,通过纸带上所打出的点,可以确定下落高度
时的速度
,则重锤重力势能减少量
,动能增量
,若
,则可以验证机械能守恒定律.
四、【实验步骤】
1.按图把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与 学生电源连接好;
2.把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一端穿过打点计
时器限位孔,用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近;
3.先接通电源,后松手让重物带着纸带自由下落;[来源:学#科#网Z#X#X#K][来源:Z+xx+k.Com]
4.重复几次,得到3~5条打上点的纸带;
5.在打出的纸带中挑选出一条点迹清晰,且第1、2两打点间距离接近2mm的纸带,在第一个打点上标出O,并从稍靠后的某一点开始,依次标出1、2、3、4、…,并量出各点到位置O的距离h1、h2、h3、h4、…,并记入表格中;
6.用公式vn=(hn+1-hn-1)/(2T)计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4、…,并记录在表格中;
7.计算打各点时重力势能的减少量mghn和动能的增加量1/2mvn2,并进行比较,看是否相等。将计算数值填入表格中.
各打点
1
2
3
4
5
6
下落高度hn/m
[来源:Zxxk.Com]
速度vn/(m·s-1)[来源:学#科#网Z#X#X#K]
mghn/J
1/2mvn2/J
结论
五、【误差分析】
(1)测量长度时会带来误差,减少误差的办法是: .
六、【习题检测】
为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的,将
的重物系上一纸带,并将纸带穿过打点计时器,当重物自由下落时,得到如图所示的记录纸带,已知打点周期
(设当地的重力加速度
)[来源:Z_xx_k.Com]
(1)计算打A、B两点时重物下落的速率
=__________,
=_____________;
(2)
= __ ___,
= ,结论:
.
$$
第五节 验证机械能守恒定律(学案)
高一( )班 座号 姓名 评分
1、 课前小测(5分钟。4小题,共20分。考后同桌互改。)
1.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是 ( )
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒 [来源:学。科。网]
C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
2. 下列说法中,正确的是 ( )
A.物体克服重力做功,物体的重力势能一定增加,机械能可能不变
B.物体克服重力做功,物体的重力势能一定增加,机械能一定增加
C.重力对物体做正功,物体的重力势能一定减小,动能可能不变
D.重力对物体做正功,物体的重力势能一定减小,动能一定增加
3.质量均为m的甲、乙、丙三个小球,在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑,则 ( )[来源:学科网ZXXK]
A.三者到达地面时的速率相同
B.三者到达地面时的动能相同
C.三者到达地面时的机械能相同
D.以上说法都不正确
4.质量1kg的物体从倾角为300、长2m的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若选初始位置为零势能点,那么,当它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 ( )
EMBED Equation.DSMT4
二、学习目标
(1)知道机械能守恒定律的内容和意义.应向学生说明定律有两层意思:一是动能和势能可以相互转化,二是总机械能守恒.
(2)知道机械能守恒的条件:只有重力和弹力做功,只发生动能和势能的相互转化.
(3)通过验证机械能守恒