9.实验:验证机械能守恒定律 MYKONGLONG
9．实验：验证机械能守恒定律
ZIZHUXUEXI 自主学习 自觉学习我戈行 1.实验原理:自由落体运动中,物体的重力势能和动能可 以相互转化,总的机械能守恒.设某时刻物体的瞬时速度为υ, 下落高度为h,则有m9h=2m.利用打点计时器,通 过纸带测出重物某时刻下落的高度及该时刻的瞬时速度即可 验证机械能守恒定律 2.实验器材:打点计时器、刻度尺、纸带、复写纸片 重物、低压交流电源、带有夹子的铁架台、导线等 MYKONGLONG
1．实验原理：自由落体运动中，物体的重力势能和动能可 以相互转化，总的机械能守恒．设某时刻物体的瞬时速度为 v， 下落高度为 h，则有________________．利用打点计时器，通 过纸带测出重物某时刻下落的高度及该时刻的_________，即可 验证机械能守恒定律． 瞬时速度 刻度尺 低压交流电源 2．实验器材：打点计时器、________、纸带、复写纸片、 重物、____________、带有夹子的铁架台、导线等． mgh＝ 1 2 mv 2
3.减小实验误差:为了减小阻力对实验的影响,应采用密 度较大(填“较大”或“较小”)的重物,纸带虚直 放置 4.关于“验证机械能守恒定律”的实验,下列叙述的步骤 中,正确的或必要的是(C) A.利用天平测出重锤的质量 B.采用直流低压电源接打点计时器 C.先接通电源,后释放纸带 D.用秒表测出重锤下落的时间 MYKONGLONG
3．减小实验误差：为了减小阻力对实验的影响，应采用密 度________(填“较大”或“较小”)的重物，纸带应________ 放置． 较大 竖直 4．关于“验证机械能守恒定律”的实验，下列叙述的步骤 中，正确的或必要的是( C ) A．利用天平测出重锤的质量 B．采用直流低压电源接打点计时器 C．先接通电源，后释放纸带 D．用秒表测出重锤下落的时间
5.在“验证机械能守恒定律”的实验中,通过计算得到的 有(D) A.重锤的质量 B.重锤的下落时间 C.重锤的下落高度 D.与重锤下落高度对应的瞬时速度 解析:重锤的质量不需要测量;打点计时器是计时的仪器, 故下落时间不需要计算;重锤下落的高度要测量出来;只有与 重锤下落高度对应的瞬时速度需要用平均速度计算出来. MYKONGLONG
5．在“验证机械能守恒定律”的实验中，通过计算得到的 有 ( ) A．重锤的质量 D B．重锤的下落时间 C．重锤的下落高度 D．与重锤下落高度对应的瞬时速度 解析：重锤的质量不需要测量；打点计时器是计时的仪器， 故下落时间不需要计算；重锤下落的高度要测量出来；只有与 重锤下落高度对应的瞬时速度需要用平均速度计算出来．
KETANGTANJIU 课堂探究 条分缕杍见真义 实验透视落体法验证机械能守恒定律 【实验目的】 研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机 械能守恒定律. MYKONGLONG
落体法验证机械能守恒定律 【实验目的】 研究物体自由下落过程中动能与势能的变化，从而验证机 械能守恒定律．
实验原理】 (1)在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和 动能互相转化,但总的机械能保持不变.若物体某时刻的瞬时 速度为U,下落高度为h,则重力势能的减少量为mgh,动能的 增加量为mU32,看它们在实验误差允许的范围内是否相等,若 相等则验证了机械能守恒定律 MYKONGLONG
增加量为—mv 2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若 【实验原理】 (1)在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和 动能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻的瞬时 速度为 v，下落高度为 h，则重力势能的减少量为 mgh，动能的 1 2 相等则验证了机械能守恒定律．
(2)速度的测量:做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时 速度等于相邻两点间的平均速度.计算打第n个点时的瞬时速 度的方法是:测出第n个点前后相邻两段相等时间T内下落的 +x n 距离xn和xn+1,由公式n=27算出,如图7-9-1所示 n+1 r, r ra n+1 【实验器材】 图7-9-1 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带纸带夹子)、纸带若 干条、复写纸片、导线、刻度尺、学生电源等. MYKONGLONG
(2)速度的测量：做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时 速度等于相邻两点间的平均速度．计算打第 n 个点时的瞬时速 度的方法是：测出第 n 个点前后相邻两段相等时间 T 内下落的 距离 xn 和 xn＋1，由公式 vn ＝________算出，如图 7－9－1 所示． 图 7－9－1 【实验器材】 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带纸带夹子)、纸带若 干条、复写纸片、导线、刻度尺、学生电源等． xn＋xn＋1 2T
【实验步骤】 (1)安装:如图7-9-2所示,将打点计时器固定在铁架台 上;用导线将打点计时器与低压交流电源相连接 打点 计时器十纸带 夹子 重物 图7-9-2 MYKONGLONG
【实验步骤】 (1)安装：如图 7－9－2 所示，将打点计时器固定在铁架台 上；用导线将打点计时器与低压交流电源相连接． 图 7－9－2
(2)纸带打点:把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一 端穿过打点计时器的限位孔,用手提着纸带,使重物停靠在打 点计时器附近,先接通电源,待打点稳定后再释放纸带, 让重物自由下落.重复几次,打下3~5条纸带 (3)选纸带:选取点迹较为清晰的纸带,挑选纸带上第一个 点及距离第一个点较远的点,并依次标上0、1、2、3 (4)数据测量:测出点0到点1、点2、点3…的距离,即 为对应的下落高度h1、h2 MYKONGLONG
(2)纸带打点：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一 端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带，使重物停靠在打 点计时器附近，先___________，待打点稳定后再____________， 让重物自由下落．重复几次，打下 3～5 条纸带． (3)选纸带：选取点迹较为清晰的纸带，挑选纸带上第一个 点及距离第一个点较远的点，并依次标上 0、1、2、3…… (4)数据测量：测出点 0 到点 1、点 2、点 3……的距离，即 为对应的下落高度 h1、h2、h3…… 接通电源 释放纸带
(5)数据处理:利用打点计时器记录在纸带上物体自由下落 的高度hn,计算出瞬时速度Un,便可验证物体的重力势能减少 量△Ep=mghn与物体的动能增量△E=2m0是否相等,即验证 ghn是否等于2v,在误差允许的范围内,若相等则证明机械能 守恒 MYKONGLONG
(5)数据处理：利用打点计时器记录在纸带上物体自由下落 的高度 hn，计算出瞬时速度 vn，便可验证物体的重力势能减少 量 ΔEp＝mghn 与物体的动能增量 ΔEk＝ 1 2 mv 2 n是否相等，即验证 ghn 是否等于1 2 v 2 n，在误差允许的范围内，若相等则证明机械能 守恒．