第六單元驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

第六單元驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證物體做自由落體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。第二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)原理1、在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒，若物體某時(shí)刻即時(shí)速度為v，下落高度為h，恒有：01234第三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)原理2、借助打點(diǎn)記時(shí)器，通過紙帶測(cè)出重物某時(shí)刻高度h和該時(shí)刻的即時(shí)速度vt，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。01234第四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)原理3、測(cè)定第n點(diǎn)的即時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離由下列公式算出：01234S3S4d4d2第五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)儀器鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、打點(diǎn)記時(shí)器、重錘（帶紙帶夾子）、紙帶幾條、復(fù)寫紙片、導(dǎo)線、直尺、學(xué)生電源第六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖把打點(diǎn)記時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)記時(shí)器與學(xué)生電源連好。(2)把紙帶的一端在重錘上用架子固定好，另一端穿過記時(shí)器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c(diǎn)記時(shí)器附近。第七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟(3)先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶下落。(4)重復(fù)幾次，得3—5條紙帶。(5)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上O，以后各依次標(biāo)上1、2、3…..用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)高度h1、h2、h3……第一個(gè)間隔，一定要求是2mm左右嗎第八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟(6)應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v1、v2、v3...(7)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量和動(dòng)能的增加量進(jìn)行比較。第九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落．（3）打點(diǎn)記時(shí)器必須接50Hz交流低壓電源.（4）必須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn),且第1、2點(diǎn)間距約為2mm的紙帶誤差小。（5）實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證gh是否等于v2/2即可，不用測(cè)重錘的質(zhì)量。誤差分析：由于重錘克服阻力作功，所以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量。第十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四思維?能力?訓(xùn)練為進(jìn)行《驗(yàn)證機(jī)械能守恒》實(shí)驗(yàn)，有下列器材可選用：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)記時(shí)器、復(fù)寫紙、紙帶、秒表、低壓直流電源、導(dǎo)線、電鍵、天平，其中不必的器材是____________________________;缺少的器材是________________________。秒表、天平、低壓直流電源低壓交流電源、刻度尺、重物第十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四思維?能力?訓(xùn)練在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)記時(shí)器所用的電源的頻率50Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2,測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖所示點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于______焦，動(dòng)能的增加量等于______焦(取3位有效數(shù)字)。7.627.57Vc=3.89m/s第十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四

思維?能力?訓(xùn)練

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的定律時(shí)，如果以v2/2為縱軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2-h圖線應(yīng)是________________，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒，v2/2-h圖的斜率等于_____________的數(shù)值。過原點(diǎn)O的傾斜直線重力加速度g第十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研12(2)

07屆南京市綜合檢測(cè)(一)11廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考檢測(cè)題1107屆廣東省惠陽市綜合測(cè)試卷三11

江蘇省如東高級(jí)中學(xué)07年2月期末試卷12(3)第十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。當(dāng)物體自由下落時(shí)，只有重力做功，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。若某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v，下落高度為h，則應(yīng)有：借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1，由公式，或由算出,如圖所示。

Onsnsn+1dndn+1dn-1第十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)（帶鐵夾），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，導(dǎo)線，帶鐵夾的重綞，紙帶，米尺。1．按如圖裝置把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好。2．把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔，豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，紙帶上端用夾子夾住。3．接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。4．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶。第十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四5．在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm，且點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各依次標(biāo)上1，2，3……，用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3……。計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3……。6．應(yīng)用公式7．計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量1/2mvn2，進(jìn)行比較。第十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四注意事項(xiàng):1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。2．選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間距接近2mm的紙帶。3．因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量。第十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研12(2)

12.（2）在用“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00kg的重物拖著紙帶豎直下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，如圖，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s，P為紙帶運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從打P到打下B過程中物體重力勢(shì)能的ΔEP=

J，在此過程中物體動(dòng)能的增加量ΔEK=

J（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8

m/s2，答案保留三位有效數(shù)字）。用v表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2-h圖線，若斜率等于某個(gè)物理量的數(shù)值時(shí)，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是

。

PABC15.523.25單位cm32.502.282.26當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊诙?，共六十二頁，編輯?023年，星期四11、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，讓重錘自由落下，根據(jù)打出的紙帶也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值，如圖所示是在打出的紙帶上選取的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0，A、C兩點(diǎn)間的距離為s1，C、E兩點(diǎn)間的距離為s2，使用的交流電的頻率為f，則根據(jù)這些數(shù)值計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為a=

.在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘在下落過程中受到阻力的作用,如果要測(cè)定該阻力的大小,在知道重力加速度的準(zhǔn)確值為g時(shí),還需要測(cè)量的物理量是__________（寫出名稱和符號(hào))。試用這些物理量和上面紙帶中的測(cè)量數(shù)據(jù)表示重錘在下落過程中受到的阻力大小為F=

.07屆南京市綜合檢測(cè)(一)11重錘質(zhì)量mABCDEs1s2s0O②①①②第二十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考檢測(cè)題11ABCD0.98cm1.42cm1.78cm字母表示),記錄C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EKC=0.32mJ;重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢(shì)能變化量是

J,動(dòng)能變化量是

J.從而可以得出結(jié)論：

.11.(16分)(1)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一部分紙帶上各點(diǎn)間的距離如圖所示的數(shù)值，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T=0.02s,重力加速度g=9.8m/s2;重錘的質(zhì)量為m,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3=1.78cm,則記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EKB=

J(寫計(jì)算式用0.142m0.14m在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),只有重力做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒.第二十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中①自由落下的重錘質(zhì)量要大一些，這是為了減少

對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.②實(shí)驗(yàn)中

測(cè)定重錘的質(zhì)量(填“要”或“不要”).③實(shí)驗(yàn)小組C在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,因此想到可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小.根據(jù)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,電源的頻率為f,又測(cè)量出物理量

,

.他（她）們用這些物理量求出了重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝

（用字母表示）.空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器對(duì)紙帶的阻力不要相鄰的兩點(diǎn)間的位移S1、S2、S3、S4重錘的質(zhì)量m

第二十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四07屆廣東省惠陽市綜合測(cè)試卷三11

11.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)裝置，請(qǐng)根據(jù)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的相關(guān)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位：cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2．那么：①紙帶的

端與重物相連（填“左”或“右”）．②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢(shì)能的減小量為ΔEP＝

J，物體動(dòng)能的增加量ΔEK＝

J．（均取兩位有效數(shù)字）③通過計(jì)算，數(shù)值ΔEP與ΔEK并不相等，這是因?yàn)?/p>

．OB3.074.806.91左解：mgh=9.8×4.8×10-2=0.47J0.47vB=(6.91-3.07)×10-2/0.04=0.96m/s1/2mvB2=

0.46J0.46下落過程中要克服阻力做功第二十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四（2）某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶．他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5．由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：①B、C、D三段中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是

．②打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是

m/s2．（取三位有效數(shù)字）48.1mm54B54.0mm54C60.2mm54D30.0mm36.0mm012AC0.600第二十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四江蘇省如東高級(jí)中學(xué)07年2月期末試卷12(3)12⑶如圖甲用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)接通電源待電機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線，圓柱棒自由下落，毛筆可在圓柱棒的紙上畫出記號(hào)。圖乙是按正確操作順序畫出的一條紙帶，O是畫出的第一個(gè)痕跡，A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)。測(cè)得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.根據(jù)以上內(nèi)容，可得：第二十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四①根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下痕跡B、E兩時(shí)刻間棒的動(dòng)能變化量為

J，重力勢(shì)能的變化量為

J，由此可得出的結(jié)論是

。（g取9.80m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）②實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)利用獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)測(cè)定了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值。假設(shè)OF間的距離為h，EG間的距離s。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率用f表示。有下面三種方法求重力加速度的值，分別是：DEFGCBAO乙電動(dòng)機(jī)毛筆甲2.822.88在誤差范圍內(nèi)，圓柱棒的機(jī)械能守恒第二十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四C．根據(jù)，而，而（其中）,求得：（其中），求得：B．根據(jù)，其中A．根據(jù)，其中，求得：你認(rèn)為用哪種方法比較妥當(dāng)?其它方法可能存在的問題是什么?答：

。方法C比較妥當(dāng)方法A、B都用到了t=6/f,但OA間的時(shí)間間隔一般不等于1/f（要小于它），因此t≤6/f從而A、B兩種方法存在問題。題目第二十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第二十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)器材】【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】【注意事項(xiàng)】【實(shí)驗(yàn)練習(xí)】【誤差分析】第三十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹康谌豁摚擦?，編輯?023年，星期四如果忽略空氣的阻力，這時(shí)物體的機(jī)械能守恒，即重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。設(shè)物體的質(zhì)量為m，下落距離為h時(shí)物體的瞬時(shí)速度為V，則勢(shì)能減少mgh，動(dòng)能增加，故有在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒。【實(shí)驗(yàn)原理】mgh＝第三十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)出重物下落的高度h，利用時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，算出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度V，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。hV第三十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、電火花計(jì)時(shí)器或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、直尺、重錘、紙帶、復(fù)寫紙片、導(dǎo)線、電源。

【實(shí)驗(yàn)器材】第三十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、步驟(1)如圖所示，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地固定在置于桌邊的鐵架臺(tái)上，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好。

(2)將紙帶穿過電火花記時(shí)器或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并把紙帶的一端固定在重物上，使重物停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方，先用手提著紙帶。

(3)先接通電源，松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。

電火花計(jì)時(shí)器紙帶夾子重物第三十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四(4)重復(fù)幾次，得到3～5條紙帶。

(5)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選“點(diǎn)跡清楚且第一、二兩點(diǎn)間距離約為2mm”的一條紙帶，記下第一個(gè)點(diǎn)的位置O，并在紙帶上從任意點(diǎn)開始依次選取幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)1、2、3……，并用刻度尺依次測(cè)出各點(diǎn)到位置O的距離，這些距離就是物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)1、2、3、……時(shí)下落的高度h1、h2、h3……。(6)應(yīng)用平均速度就是中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方法

，計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度V1、V2、V3……。(7)把得到的數(shù)據(jù)真入表格里，計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mgh，以及增加的動(dòng)能mV2/2，并比較是否跟理論一致。計(jì)算時(shí)g取當(dāng)?shù)氐臄?shù)值。第三十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四2、記錄及數(shù)據(jù)處理g＝9.8m/s2，T＝0.02s。AOEDCBh3(OD)h1(OB)h2(OC)

ΔEp1＝mgh1ΔEp2＝mgh2ΔEp3＝mgh3

第三十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四S1(AB)S2(BC)S3(CD)S4(DE)

第三十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四3、結(jié)論：第三十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四(1)安裝計(jì)時(shí)器時(shí)豎直架穩(wěn)，計(jì)時(shí)器的兩限位孔必須在同一豎直線上，以減少重物帶動(dòng)紙帶下落過程受到的阻力。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先接通電源，然后松開紙帶讓重物下落。(3)測(cè)量下落高度時(shí)，必須從起始點(diǎn)算起。選取的各計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)些，可減少物體下落距離h的測(cè)量誤差。紙帶不宜過長(zhǎng)，約40㎝即可。因重物自由下落時(shí)的加速度較大，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔不一定取連打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間為計(jì)時(shí)單位?！咀⒁馐马?xiàng)】第四十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四(4)實(shí)驗(yàn)中因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，故不需測(cè)物體的質(zhì)量m。(5)實(shí)際上重物和紙帶下落過中要克服阻力做功，所以動(dòng)能的增加量要小于勢(shì)能的減少量。(6)紙帶的上端最好不要懸空提著，要保證重物下落的初速度為零，并且紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)是清晰的小點(diǎn)。(7)紙帶挑選的標(biāo)準(zhǔn)是第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm。第四十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四(1)由于測(cè)量長(zhǎng)度帶來的誤差屬偶然誤差，減小的辦法一是測(cè)距離時(shí)都從起點(diǎn)O量起，二是多測(cè)幾次取平均值。(2)實(shí)際上重物和紙帶下落過程中要克服阻力(主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力)做功，故動(dòng)能的增加量ΔEK必定稍小于勢(shì)能的減少量ΔEP，這是屬于系統(tǒng)誤差?！菊`差分析】第四十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四【實(shí)驗(yàn)練習(xí)】1、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是[]A．應(yīng)用天平稱出重物的質(zhì)量。B．應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量。C．操作時(shí)應(yīng)先放紙帶，后接通電源。D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的直流電源上。答案：B第四十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四2、在驗(yàn)證重錘自由下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是[]A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶B．必須用天平稱量所用重錘的質(zhì)量C．為了方便，應(yīng)在打下的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算D．本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，總是使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量答案：AD第四十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四3、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：需直接測(cè)量的物理量是____________________；間接測(cè)量的物理量是____________________。參考答案：重錘下落的高度h 重錘運(yùn)動(dòng)的速度V第四十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四4、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證重錘下落時(shí)重力勢(shì)能的減少等于它動(dòng)能的增加，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余的或錯(cuò)誤的有()A．用天平稱出重錘的質(zhì)量B．把電火花計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過電火花計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間ABE第四十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四5、在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為m(kg)，從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶，此紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近

。紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至第1點(diǎn)O的距離如圖所示，則重錘從O運(yùn)動(dòng)到C，重力勢(shì)能減少_________J，重錘經(jīng)過C時(shí)的速度為

m/s，其動(dòng)能增加

J。OABCDcm43.049.656.162.8參考答案：2mm5.50m 3.30 5.45m第四十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第四十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四復(fù)習(xí)回顧1、什么叫機(jī)械能守恒？2、機(jī)械能守恒的條件是什么？3、自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能守恒嗎？質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地面為零參考面，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的速度分別為VA和VB，A、B兩點(diǎn)距地面的高度分別為hA、hB。4、如何推導(dǎo)機(jī)械能守恒的表達(dá)式？第四十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四本實(shí)驗(yàn)借助實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律自由落體運(yùn)動(dòng)第五十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)原理2A2B2121mvmvmgΔh-=？要證明上式是否成立，需要測(cè)量哪些物理量？如何測(cè)量這些物理量？第五十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四測(cè)量這些物理量，需要哪些器材？實(shí)驗(yàn)器材重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、鐵架臺(tái)、夾子、天平、毫米刻度尺第五十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟與操作1、選擇重物時(shí)，選輕一點(diǎn)的好還是重一點(diǎn)的好？為什么？我們要求重物作自由落體運(yùn)動(dòng)，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。第五十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)步驟與操作2、安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意什么問題？計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上，并將計(jì)時(shí)器伸出桌外。3、這樣做的目的是什么