7.9《实验：验证机械能守恒定律》课件(新人教版必修2)

9实验：验证机械能守恒定律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？本实验借助验证机械能守恒定律自由落体运动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？测量这些物理量，需要哪些器材？重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、天平、毫米刻度尺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。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。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。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：如何选取纸带上的两点作为我们研究过程的起点和终点？终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个点当起点，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。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＝EK1321mgh2mv=验证：计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点Vh注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，且是放手时打下的第一个点。MkgΔhmVAm/sVBm/s势能减少量mgΔh(J)动能增加量ΔEK(J)1234通过本实验，我们可以得到的结论是：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计算物体的速度，可有三种方法12nnvgh=、2nnvgt=、1132nnnhhvT--=、第1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，所以不能用第2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