人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律说课ppt课件

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验证机械能守恒定律的实验是高中物理中重要的力学实验，也是高考经常考查的重点实验之一。从近年考查情况来看，在对实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析等基本内容进行考查的同时，还加重了对创新实验设计的考查，对考生的实验能力提出了更高的要求。
用气垫导轨验证机械能守恒定律
用气垫导轨验证机械能守恒定律
(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平.②用游标卡尺测出挡光条的宽度l＝9.30 mm.③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝60.00(答案在59.96～60.04之间的，也正确）cm.
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝mgs(重力加速度为g).(3)如果ΔEp＝___________________________，则可认为验证了机械能守恒定律.
1．在用气垫导轨测速度的实验中，下列说法正确的是______A．实验时一定要把气垫导轨一端抬高来平衡摩擦力B．遮光条的宽度越宽，所测速度更接近滑块经过光电门时的瞬时速度C．实验时首先应给气垫导轨通气并把光电计时器进行归零D．遮光条宽度的测量对实验误差没有影响
A、实验时把气垫导轨通电后，即可忽略摩擦力，并不是斜面，需要一端抬高来平衡摩擦力，故A错误；B、遮光条的宽度越窄，依据所测速度更接近滑块经过光电门时的瞬时速度，故B错误；C、在应用气垫导轨时，应首先给气垫导轨通气，并把光电计时器进行归零，故C正确；D、遮光条宽度的测量，会引起实验误差，故D错误。
某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．
(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；⑦测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________
(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为： ，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．
1．某实验小组用如图1所示的装置来验证机械能守恒定律．弯曲的气垫导轨放到桌面上，在其末端两侧安置好光电门，滑块上固定遮光条．
（1）实验时要调整气垫导轨水平．接通气源，调整气垫导轨底座调节水平的螺丝，如果滑块_________，则表示气垫导轨调整至水平状态．（2）实验前先用刻度尺测出遮光条的宽度d，示数如图2所示，则d=_________．
（1）实验时要调整气垫导轨水平．接通气源，调整气垫导轨底座调节水平的螺丝，如果滑块匀速运动，则表示气垫导轨调整至水平状态．（2）由图可知：d=2.0mm．
（3）滑块经过光电门时的速度 ；（4） 滑块重力势能的减小量：mgH；动能的增加量： ，即要验证的关系为： 或者：.