科学验证:机械能守恒定律PPT课件免费下载2023

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一、【新课导入】

回顾机械能守恒定律的内容
在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总量保持不变。这个结论称为机械能守恒定律。

二、【课程的主要内容】

在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总量保持不变。
研究对象自由下落，任取下落过程中的两个时刻，比较它们初态的机械能和末态机械能的大小。
研究对象自由下落，以刚下始下落的瞬间为初态，任选下落过程中的其他时刻为末态。
研究对象自由下落，求出研究对象的加速度。若研究对象自由下落的加速度为9.8 m/s2，即验证了机械能守恒定律。
打点计时器电源纸带重物刻度尺带有铁夹的铁架台导线
(1)安装器材。(2)打纸带。先接通打点计时器的电源，然后施放重物，让其自由下落。重物落至桌面后立即关闭打点计时器的电源。(3)重复步骤(2)数次。(4)整理实验器材。
(1)选纸带上点迹较为清晰的一段作为研究过程。(2)选定距离不太近的两点分别作为初状态和末状态。(3)绘制表格。(4)求v2、v1、Δh。(5)求v22/2、v12/2+gΔh。(6)更换纸带，重复(1)(2)(4)(5)的步骤。(7)比较表格最后两列的数据。

三、【例题分析】

例1 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压有6 V的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点．对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测出重物的质量；D．释放纸带，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．其中没有必要进行或者操作不恰当的步骤是________。(将其选项对应的字母填在横线处)
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落。利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________。打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________。
例2 某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算。
解析：(1)重物匀加速下落时，根据匀变速直线运动的规律得
由s3－s1＝2aT2得
(2)已测得s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm；当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为________Hz。
解析：(2)由牛顿第二定律有mg－kmg＝ma
代入数据可得f≈40 Hz。
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