1、第七章 機械能及其守恒定律高一物理課件精選（人教版必修2)實驗：驗證機械能守恒定律專題7.9 第一頁，共二十八頁。復習回顧1、什么叫機械能守恒？2、機械能守恒的條件是什么？3、自由落體運動的物體，機械能守恒嗎？ 質量為m的物體從O點自由下落，以地面為零參考面，經過A、B兩點的速度分別為VA和VB，A、B兩點距地面的高度分別為hA、hB。4、如何推導機械能守恒的表達式？第二頁，共二十八頁。實驗原理請同學們完成以下填空：物體做自由落體運動，只有_ 做功，物體的 _與_ 相互轉化，但總的機械能不變。若物體的某一時刻的瞬時速度是v，下落高度是h,則有_即 驗 證：hv第三頁，共二十八頁。實驗原理2A2

2、B2121mvmvmgh-=？要證明上式是否成立，需要測量哪些物理量？如何測量這些物理量？第四頁，共二十八頁。實驗器材 電火花計時器 重物 紙帶 鐵架臺（帶鐵夾） 毫米刻度尺測量這些物理量，需要哪些器材？交流電源第五頁，共二十八頁。實驗步驟與操作1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？ 我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應采用密度較大的重物。第六頁，共二十八頁。實驗步驟與操作2、安裝打點計時器時，應注意什么問題？ 計時器平面與紙帶限位孔調整在豎直方向，計時器要穩定在鐵架臺上，并將計時器伸出桌外。3、這樣做的目的是什么? 減小紙帶與限位孔

3、的摩擦帶來的實驗誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算 第七頁，共二十八頁。實驗步驟與操作4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？先通電源，再釋放紙帶5、釋放紙帶時應注意什么問題？ 釋放重物前，重物應靠近打點計時器，以便能打出較多的點。拉穩紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。第八頁，共二十八頁。實驗步驟與操作按如下實驗步驟進行實驗用天平測量重物的質量按照課本所示裝置安裝打點計時器將紙帶穿過計時器，下端與重物相連 接通電源，待計時器工作穩定后釋放紙帶及時切斷電源，取下紙帶，標上紙帶號更換紙帶，重復以上步驟整理器材，使器材復位第九頁，共二十八頁。討論：本實驗要不

4、要測物體的質量？不需要測量物體的質量mgh = mv2/2只證明gh = v2/2如果實驗要求計算勢能和動能的具體數據，那就必須知道物體的質量（即：用天平測物體的質量）第十頁，共二十八頁。數據處理 討論課文中“紙帶上某兩點的距離等于重物”中的“某兩點”如何選取？hv我們驗證：需要從起始點開始算起，如右圖：可以想一想2mm是怎么來的？第十一頁，共二十八頁。數據處理實際上我們完全可以回避起始點的7113我們可以選取7、13兩點，比較它們的機械能E7和E13,以點13為0勢能參考點，則有：EK7mghEK13第十二頁，共二十八頁。數據處理 重物的速度如何測量？ 重物的速度可以用大家熟悉的方法從紙帶測

5、出，這樣也就知道了它在各點的瞬時速度，從而得到它在各點的動能。比較重物在某兩點的動能與勢能之和，就能驗證機械能是否守恒。第十三頁，共二十八頁。速度測量利用勻變速直線運動的規律可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬時速度。請同學們獨立推導此表達式第十四頁，共二十八頁。推導利用勻變速直線運動的規律如圖A、B、C是紙帶上相鄰的三個點，紙帶以加速度a做勻加速運動，所以A、C兩點的距離可以表示為：A、C的平均速度：另一方面所以第十五頁，共二十八頁。推導結合v-t圖象了解瞬時速度和時間中點的平均速度相等的物理意義 利用勻變速直線運動的規律 做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于相鄰兩點間的平均速度。第十

6、六頁，共二十八頁。數據記錄測量點n123456高度hn /m速度vn /m/s勢能EP /J動能EK /J可不可以用圖象處理數據?第十七頁，共二十八頁。圖象法處理數據0hv 212gh =v 212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過原點？第十八頁，共二十八頁。第十九頁，共二十八頁。誤差分析EP EK因重物下落中要克服阻力做功，實驗的動能增加量必定稍小于重力勢能減少量可以多次測量。實驗報告的主要內容第二十頁，共二十八頁。誤差分析1、偶然誤差： 測量長度時會帶來誤差2、系統誤差： 實驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力（主要是打點計時器的阻力）做功，故動能的增加量EK 必定稍小于勢能的減少量EP

7、。第二十一頁，共二十八頁。注意事項怎樣減少阻力？1、安裝打點計時器時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。2、應選用質量和密度較大的重物，可使摩擦阻力，空氣阻力相對減小。第二十二頁，共二十八頁。注意事項以哪兩個點作為始末位置最為合適？ 實驗用的紙帶一般小于1m，從起始點開始大約能打出20個點左右。末位置的點可選擇倒數第一個點或倒數第二個點，從這一個點向前數46個點當初位置的點，可以減小這兩個點的瞬時速度以及兩點之間距離（高度h）測量的誤差。第二十三頁，共二十八頁。注意事項1、重物下落過程中，除了重力外會受到那些阻力？怎樣減小這些阻力對實驗的影響？ 重物應該選擇小而重的（即密度比較

8、大的） 打點計時器安裝時要豎直，同時必須使紙帶兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。2、最好選擇哪兩個位置作為過程的開始和終了位置？ 第1個點作為開始，離起點較遠的點作為終了位置。3、為了保證打第一個點時重物下落的速度剛好為0，應該怎么做？ 實驗時，需保持提紙帶的手不動，待接通電源，讓打點計時器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個點是一個清晰的點。 選用紙帶時應盡量挑選第一、二點間接近2mm的紙帶4、釋放重物前，重物應靠近打點計時器，以便打出較多的點。5、實驗中是否需要用天平測物體的質量？ 因不需要知道動能和勢能的具體數值，所以不需要用天平測量重物的質量。第二十四頁，共二十八頁。練習

9、1、為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，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、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺第二十五頁，共二十八頁。練習通過原點的直線、g. 2、在驗證機械能守恒定律時，如果以v22為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是 ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于 的數值。第二十六頁，共二十八頁。思考速度能不能用 v = 2gh 或 v = gt 計算？這種方法認為加速度為g ，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實際加速度必將小于g，這樣將得到機械能增加的結論，有阻力作用機械能應該是減少的，故這種方法也不能用。這種