人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律教课内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律教课内容ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了打点计时器，铁架台，物理量的测量，验证方法2，实验步骤，AB+BC2T，数据处理，为什么图象通过原点，图像法处理数据，5ms等内容，欢迎下载使用。

【实验目的】 验证机械能守恒定律 【实验原理】让重物在重力作用的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，总量不变。
比较两点间动能_____量和势能_____量，如误差范围内相等，就可以验证总机械能守恒。
如何避免选择“0”势能面？
打点计时器、纸带、复写纸、重物、________、铁架台（带铁夹）、__________。
如何求重物动能增加量和势能减少量？
验证方法1：重物静止释放，选择纸带上 起始点0----B点验证机械能守恒。
___________
物体下落，选取纸带A、B两点，验证物体的机械能守恒。
（起点A点速度不为0，则初动能为也不为0）.
1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点． 4．重复上一步的过程，打三到五条纸带． 5．选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2 mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3 ……
6．用公式 ，计算出第1、2、3、。。N个点瞬时速度，并记录在表格中．
7．计算各点的重力势能的减少量mgh。和动能的增加量，并进行比较．看是否相等，将数值填人表格内．
(1)、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一______线上，以减小摩擦阻力。
(2)、应选用质量和密度_____的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。
选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近______的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。
实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔEK 必定稍____于势能的减少量ΔEP 。
2、如何减少阻力对实验的影响？
3、如何选择数据处理用的纸带？
4、动能增量与势能减少量关系？
1、本实验是否必须测量物体的质量？
1．利用图 8.5-2 的装置做“验证机械能守 恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含 铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器 材中，还必须使用的器材是 ______________ 。 A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物， 得到图 8.5-5 所示的一条纸带。在纸带上选取 三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始 点 O 的距离分别为 hA、hB、hC已知当地重力加速度为 g，打点计时器打 点的周期为 T。设重物的质量为 m，从打 O 点 到打 B 点的过程中，重物的重力势能变化了多 少？动能变化了多少？ （3）很多实验结果显示，重力势能的减少 量略大于动能的增加量，你认为原因是什么？
2．图 8.5-6 为一种利用气垫导轨“验证机 械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下： A. 将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调 至水平。 B. 测出挡光条的宽度 d。 C. 将滑块移至图示位置，测出挡光条到光 电门的距离 l。 D. 释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡 光时间 t。 E. 用天平称出托盘和砝码的总质量 m。 F. …… 回答下列问题 ： （1）在滑块从静止释放到运动到光电门的 过程中，系统的重力势能减少了多少？ （2）为验证机械能守恒定律，还需要测量 哪个物理量？ （3）若要符合机械能守恒定律的结论，以 上测得的物理量应该满足怎样的关系？
例题：在验证机械能守恒定律时，将重物自由下落，纸带记录如图所示．（计算结果取2位有效数字）T=0.02s图中纸带左端为与重物相连端，0点为重物静止时所记录的点，ABC三个记数点为打点计时之点，则重物下落hB距离时，其速度VB可用计算式VB=_________ 进行计算，根据图示数据求出VB=_______m/s；重物重力势能减少量为___________，动能增加量为__________________，两者不完全相同的原因是______________________________________________．
下落过程中,重物克服摩擦和空气阻力做功,部分机械能转化为内能
(物体的质量为1kg)
可不可以用图象处理数据?
该图象的斜率表示什么？
1、为了验证物体在自由下落过程中机械能是守恒的，将m=0.5kg的重物系上一纸带，并将纸带穿过打点计时器，当重物自由下落时，得到如图所示的记录纸带，已知打点周期T=0.02s（设当地的重力加速度g=9.9m/s2）①计算打A、B两点时重物下落的速率vA=_________________， vB =_____________．②以A、B两点为例，验证机械能是否守恒?△Ek=_____________，mgh=_______________．结论_____________________________．
在误差允许范围内机械能守恒．
2、在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实中，(1)若用公式v=gt计算瞬时速度进行验证，打点计时器所接交流的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带，应选________________纸带为好（图）(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算瞬时速度进行验证的话，设已测得点2到4点之间距离为s1，点0到点3之间距离为s2，打点周期为T，为验证自重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验结果应满足s1、s2、T之间的关系为_______________________．(3)重物选取的原则应是_________________________
s2=s12/(8gT2)
3、斜面长100cm，高60cm，某同学以质量为400g的小车沿斜面下滑来验证机械能守恒定律，他从记录小车运动的打点纸带上选取了A、B、C、D四个计数点，已知每相邻两点间对应的时间间隔为0.1s，A与B、B与C、C与D之间的距离分别为10cm、15cm、20cm，则小车由纸带上对应打B点时运动到打C点时，小车动能增加了_____J，重力势能减小了_______J．实际上此过程机械能并不守恒是由于______________________________，若减小斜面倾角，将使本实验的误差________．（填“增大”、“减小”、“不变”）．