实验验证机械能守恒定律(公开课)课件.pptVIP

9实验：验证机械能守恒定律

学习目标1、利用自由落体运动验证机械能守恒定律.2、知道实验的原理、方法、过程.3、对实验结果的讨论及误差分析.

1、什么叫机械能守恒？2、机械能守恒的条件是什么？3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？4、机械能守恒定律的表达式是怎样的？

本实验借助自由落体运动验证机械能守恒定律0112=-2AmgΔhmvmv12B22由静止释放，则34要验证上式是否成立，需要测量哪些物理量？如何测量这些物理量？

测量这些物理量，需要哪些器材？重物、打点计时器、纸带、交流电源、导线、铁架台（附铁夹）、夹子、天平、毫米刻度尺

①用天平测量重物的质量思考：选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。

②按照课本所示装置安装打点计时器思考：安装打点计时器时，应注意什么问题？计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,计时器要稳定在铁架台上,并将计时器伸出桌外。这样做的目的是什么?减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算．

③接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带思考：实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？先通电源，再释放纸带释放纸带时应注意什么问题？释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。

按如下实验步骤进行实验①用天平测量重物的质量②按照课本所示装置安装打点计时器③接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带④及时切断电源，取下纸带，标上纸带号⑤更换纸带，重复以上步骤⑥整理器材

本实验要不要必需测物体的质量？不是必需要测量物体的质量！只证明2gh=v/2mgh=mv2/2如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须知道物体的质量（即：课本中所说的用天平测物体的质量）

讨论课文中“纸带上某两点的距离等于重物……”中的“某两点”如何选取？计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点。我们验证：h需要从起始点开始算起，如右图：许多材料上指出：选取第1、2两点间距2mm的纸带，即在打第1个点的瞬间，纸带开始下落，实际上在操作中这是很难控制的，所以只要保证操作正确即可，误差也不会太大。v可以想一想2mm是怎么来的？h=gt2/2=10×0.02/2=0.002m=2mm2

如何测定第n点的瞬时速度？012方法：平均速度法d2S33d4S44

计算物体的速度，可有三种方法第1、2种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用

（将实验数据填入下表，分析实验数据）mhV势能减少量动能增加量（kg）（m）（m/s）mgh(J)ΔE(J)K1234通过本实验，我们可以得到的结论是：

结论：在实验误差允许范围内，重锤重力势能减少量等于动能的增加量，即机械能守恒。实验中，重锤的重力势能减小略大于其动能增加，其原因是下落中克服阻力做功，机械能略有减少。

图象法处理数据可不可以用图象处理数据?1gh=v2212v2为什么图象通过原点？该图象的斜率表示什么？h0

{思考可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）?ABΔh我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能E和E。则有：ABmgΔh＝E－EKBKA

1、()在机械能守恒定律的中，需要量的是重物的()BA．量B．下落高度C．下落D．瞬速度

2、为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺

3、下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是(B)A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小解析为减小实验误差，重物应选质量大些的，且重物质量不需称量，A、C错，B正确，电磁打点计时嚣的振针与纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带的阻力较小，故选用电磁打点计时器误差大些，D错误．

4、有一条纸带，各点距A点的距离分别为d、d、d…，如图所示，各相邻点的时间间隔为T，123要用它来验证B点到G点过程机械能是否守恒，可得BG间的距离h＝________，B点的速度表达式v＝________，G点的速度表达式v＝BG________，如果有________＝________，则机械能守恒。

5、某学生在验证机械能守恒定律的实验中有如下操作