【物理】實驗：驗證機械能守恒定律（課件）

第八章第五節(jié)

實驗：驗證機械能守恒定律

知識點：實驗：驗證機械能守恒定律【實驗?zāi)康摹?/p>

驗證機械能守恒定律。

熟悉打點計時器的使用。

學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的處理。

【實驗儀器】

帶有鐵夾的鐵架臺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、打點計時器及電源、紙帶、交流電源等?！緦嶒炑b置圖】【實驗步驟】1.安裝裝置：按上圖所示把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點計時器與電源連接好。

驗證方法：

①任取兩點A、B，如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)

【實驗誤差】1.本實驗的誤差主要是紙帶測量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運動中的空氣阻力及打點計時器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差。

2.計時器平面不在豎直方向，紙帶平面與計時器平面不平行會增大阻力。

【注意事項】1.實驗時，應(yīng)先接通電源，讓打點計時器正常工作后再松開紙帶讓重物下落。2.實驗應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物。

4.安裝打點計時器時，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。

1.利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，不需要使用的器材是(

)A.交流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)

D.復(fù)寫紙(或墨粉盒)√【詳解】打點計時器使用交流電源，需要復(fù)寫紙(或墨粉盒)，實驗中需測量點跡間的距離，從而得出下降的高度以及求解瞬時速度所以需要刻度尺，驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩邊都有質(zhì)量，可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量。故選C。2.用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗，下列說法正確的是(

)A.打點計時器應(yīng)接直流電源

B.還必須配備的器材有秒表和刻度尺C.應(yīng)選擇質(zhì)量大體積小的物體作為重物

D.重物應(yīng)遠離打點計時器由靜止釋放重物√

√

4.小華同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。下列說法正確的是(

)A.電火花計時器應(yīng)連接交流電源，工作電壓約為8VB.實驗中應(yīng)手提紙帶上端，先釋放紙帶再啟動電火花計時器C.打出的紙帶前面一小段被損毀，用剩余部分也能驗證機械能守恒定律D.實驗中所測重物的動能增加量通常比其重力勢能的減少量稍大√

5.實驗小組用“自由落體法”驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，下列操作或分析中正確的是(

)

√

6.在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，為減小阻力對實驗的影響，下列操作可行的是(

)A.選用體積大的重錘B.安裝打點計時器時兩限位孔在同一水平面上C.釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直D.重錘下落過程中，手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直√【詳解】為減小阻力對實驗的影響，應(yīng)選用體積小，密度大的重錘；安裝打點計時器時兩限位孔在同一豎直線上；釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落過程中，手不能提住紙帶上端，應(yīng)讓紙帶隨著重錘自由下落。故選C。實驗題

(1)請將下列實驗步驟按正確順序排序________①③②

等于

3

8.某實驗小組利用重物下落驗證機械能守恒定律。(1)下圖是四位同學(xué)釋放紙帶瞬間的照片，操作最合理的是________。A.

B.

C.

D.【詳解】[1]實驗釋放紙帶時，應(yīng)使重物靠近打點計時器，紙帶處于豎直狀態(tài)，手提著紙帶上端。故選A。(2)關(guān)于此實驗，下列說法中正確的是________。

(3)實驗小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)所做的重物下落實驗誤差較大，操作也不便，于是在老師的指導(dǎo)下利用如圖甲所示的DIS實驗裝置對驗證機械能守恒定律實驗進行改進。

0.48J0.47J

A.重物下落的實際距離大于測量值B.重物質(zhì)量選用得大了，造成的誤差C.重物在下落的過程中，由于摩擦生熱造成的誤差D.先釋放紙帶后接通計時器造成的誤差√【詳解】[4]由于在物體下落的過程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力勢能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動能，故動能的增量總是要小于重力勢能的減小量。故選C。

實驗過程先釋放重物后接通(打點計時器)電源A

10.利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

(1)實驗中除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是___。A.直流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)

D.秒表【詳解】[1]實驗中需要測量計數(shù)點之間的距離，所以還需要使用刻度尺。故選B?！?/p>

1.170.690

(3)上述實驗數(shù)據(jù)顯示重力勢能的減少