《实验验证机械能守恒定律》人教版必修高一物理精选PPT课件.pptx

第七章机械能及其守恒定律高一物理课件精选（人教版必修2)实验：验证机械能守恒定律专题7.9复习回顾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？质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参考面，经过A、B两点的速度分别为VA和VB，A、B两点距地面的高度分别为hA、hB。4、如何推导机械能守恒的表达式？实验原理请同学们完成以下填空：物体做自由落体运动，只有____做功，物体的_______与____相互转化，但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是v，下落高度是h,则有________即验证：21mgh2mvhv21mgh2mv实验原理2A2B2121mvmvmgΔh-=要证明上式是否成立，需要测量哪些物理量？如何测量这些物理量？实验器材①电火花计时器②重物③纸带④铁架台（带铁夹）⑤毫米刻度尺测量这些物理量，需要哪些器材？⑥交流电源实验步骤与操作1、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。实验步骤与操作2、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。3、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．实验步骤与操作4、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5、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。实验步骤与操作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将纸带穿过计时器，下端与重物相连④接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带⑤及时切断电源，取下纸带，标上纸带号⑥更换纸带，重复以上步骤⑦整理器材，使器材复位讨论：本实验要不要测物体的质量？不需要测量物体的质量mgh=mv2/2只证明gh=v2/2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：用天平测物体的质量）数据处理讨论课文中“纸带上某两点的距离等于重物……”中的“某两点”如何选取？21mgh2mvhv我们验证：需要从起始点开始算起，如右图：可以想一想2mm是怎么来的？21mgh2mv数据处理实际上我们完全可以回避起始点的7113我们可以选取7、13两点，比较它们的机械能E7和E13,以点13为0势能参考点，则有：EK7＋mgh＝EK13数据处理重物的速度如何测量？重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出，这样也就知道了它在各点的瞬时速度，从而得到它在各点的动能。比较重物在某两点的动能与势能之和，就能验证机械能是否守恒。速度测量利用匀变速直线运动的规律可以用AC的平均速度代表B的瞬时速度。BACvv请同学们独立推导此表达式BACvv推导利用匀变速直线运动的规律如图A、B、C是纸带上相邻的三个点，纸带以加速度a做匀加速运动，所以A、C两点的距离可以表示为：a2ACAxvvtt21(2)(2)2AxvtatA、C的平均速度：另一方面BAvvat所以BACvva2ACAxvvtt21(2)(2)2AxvtatBAvvatBACvv推导结合v-t图象了解瞬时速度和时间中点的平均速度相等的物理意义．利用匀变速直线运动的规律做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。数据记录测量点n123456高度hn/m速度vn/m/s势能EP/J动能EK/J可不可以用图象处理数据?图象法处理数据0hv212gh=v212该图象的斜率表示什么？为什么图象通过原点？误差分析EP＞EK因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量可以多次测量。实验报告的主要内容误差分析1、偶然误差：测量长度时会带来误差2、系统误差：实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于势能的减少量ΔEP。注意事项怎样减少阻力？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，可使摩擦阻力，空气阻力相对减小。注意事项以哪两个点作为始末位置最为合适？实验用的纸带一般小于1m，从起始点开始大约能打出20个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数4～6个点当初位置的点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。注意事项1、重物下落过程中，除了重力外会受到那些阻力？怎样减小这些阻力对实验的影响？①重物应该选择小而重的（即密度比较大的）②打点计时器安装时要竖直，同时必须使纸带两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、最好选择哪两个位置作为过程的开始和终了位置？第1个点作为开始，离起点较远的点作为终了位置。3、为了保证打第一个点时重物下落的速度刚好为0，应该怎么做？实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点。选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接近2mm的纸带4、释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便打出较多的点。5、实验中是否需要用天平测物体的质量？因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要用天平测量重物的质量。练习1、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、刻度尺练习通过原点的直线、g.2、在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。思考1132nnnhhvT、速度能不能用v=2gh或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。这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。1132nnnhhvT、感谢您下载68素材平台上提供的PPT作品，为了您和68素材以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售；素材均来源于网络用户分享，故68素材不具备充分的监控能力来审查图片是否存在侵权等情节。68素材不拥有此类图片的版权，本站所有资源仅供学习与交流，不得用于任何商业用途的范围，用户应自觉遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及权利人的合法权利，给68素材和任何第三方造成损失的，侵权用户应负全部责任。版权声明小结一、实验方法验证用自由落体运动中机械能守恒二、要注意的问题实验的误差来源三、速度的测量做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度．