2017年秋粤教版高中物理必修二课件：4.5验证机械能守恒定律 (共39张PPT)

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。 第五节 验证机械能守恒定律 二、实验原理 让物体自由下落，忽略阻力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： 1．以物体下落的起始点O为基准，测出物体下落高度h时的速度大小v，若eq \f(1,2)mv2＝mgh成立，则可验证物体的机械能守恒。 2．测出物体下落高度h过程的初、末时刻的速度v1、v2，若关系式eq \f(1,2)mv22－eq \f(1,2)mv12＝mgh成立，则物体的机械能守恒。 三、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、毫米刻度尺、低压交流电源。 四、实验步骤 1．安装置：按图4­5­1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。 图4­5­1 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次～5次实验。 3．选纸带：选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为2 mm的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为2 mm的第一个点作为起始点，记作O，在距离O点较远处再依次选出计数点1、2、3… 4．测距离：用刻度尺测出O点到1、2、3…的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3… 五、数据处理 1．计算各点对应的瞬时速度：记下第1个点的位置O，在纸带上从离O点适当距离开始选取几个计数点1、2、3…并测量出各计数点到O点的距离h1、h2、h3…再根据公式vn＝eq \f(hn＋1－hn－1,2T)，计算出1、2、3、4、…n点的瞬时速度v1、v2、v3、v4、…vn。 2．机械能守恒验证 方法一：利用起始点和第n点。 从起始点到第n个计数点，重力势能减少量为mghn，动能增加量为eq \f(1,2)mvn2，计算ghn和eq \f(1,2)vn2，如果在实验误差允许的范围内ghn＝eq \f(1,2)vn2，则机械能守恒定律得到验证。 方法二：任取两点A、B。 从A点到B点，重力势能减少量为mghA－mghB，动能增加量为eq \f(1,2)mvB2－eq \f(1,2)mvA2，计算ghAB和eq \f(1,2)vB2