实验：验证机械能守恒定律》ppt课件.ppt

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1、2.如图所示,用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球,再把小球拉到A点,使悬线与水平方向成30夹角,然后松手。问:小球运动到悬点正下方B点时悬线对球的拉力多大?,A-C机械能守恒定律得:,C-B机械能守恒定律得:,所以F=3.5mg,实验：验证机械能守恒定律,2、实验原理,研究在自由落体运动中：,？,方案1：从起点开始计算,方案2：从一般位置开始计算,1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是 第一点O为计时起点，O点的速度应为零。 怎样判别呢？2、如何测量瞬时速度3、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？,思考题：,打点计时器要竖直架稳，使其两

2、限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力,思考,速度能不能用 v = gt 计算？,这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。,【实验所需物理量】,（1）,（2）,1、下落高度-用刻度尺测量；2、算重力势能时g取题中给的；3、所取研究点的速度-中间时刻的速度公式；4、计算速度不能用v=gt（实际的加速度小于g）。,h,V,图象法处理数据,该图象的斜率表示什么？,为什么图象通过原点？,3、实验器材,4、选择合适的纸带，处理数据。,3、更换纸带，重复几次。,1、 将打点计时器固定在铁架

3、台上，把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。,三、实验步骤,2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。,注意事项,1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。,2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。,3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。,4、实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 5、测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，可减少物体下落距离h的测量误差

4、。,（2）如果以 为纵轴，以h为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等于_,1、在验证机械能守恒定律的实验中： （1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_。A、天平 B、弹簧秤 C、刻度尺 D、秒表,C,当地的重力加速度,【实验练习】,1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是 A应用天平称出重物的质量 。B应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量。 C操作时应先放纸带，后接通电源 。D打点计时器应接在电压为46V的直流电源上 。,答案：B,2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下列说法正确的

5、是 A不用测重力加速度B用秒表测出重锤下落的时间C为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算D本实验的系统误差，总是使动能的增加量小于重力势能的减少量,答案：AD,3.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少 的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象 的原因是( ) A.选用的重物质量过大 B.选用的重物质量过小 C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.实验时操作不太细,实验数据测量不准确 解析 由 得,验证过程与m无关,主 要是存在阻力,减少的重力势能除转化为动能外, 还有一部分转化为内能.故选C.,C,5、用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g取9.8

6、 m/s2)(1)运用公式1/2mv2mgh时对实验条件的要求是_为此目的，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_(2)若实验中，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB_，重物动能Ek_；从开始下落起至B点，重物的重力势能减小量是_，由此可得出的结论是_,初速度为零,2mm,0.59m/s,0.174mJ,0.175mJ,(3)根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的 (),C,返回,一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s （1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：根据实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系,