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第七章 机械能守恒定律 第九节 实验：验证机械能守恒定律,人教版必修2,1、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？,复习回顾：,本实验借助,验证机械能守恒定律,自由落体运动,实验目的：,？,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？,实验原理：,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,实验器材：,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。,实验步骤与操作：,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,用天平测量重物的质量 按照课本所示装置安装打点计时器 将纸带穿过计时器，下端与重物相连 接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带 及时切断电源，取下纸带，标上纸带号 更换纸带，重复以上步骤 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46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。,数据处理：,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： EK7mghEK13,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,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。,通过本实验，我们可以得到的结论是：,数据处理：,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,误差分析：,计算物体的速度，可有三种方法,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,辨析：,课堂练习,为进行验证机械能守恒实验，有下列器材可选用：铁架台、打点记时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平，其中不必的器材是_ _;缺少的器材是_ _。,秒表、天平、,低压直流电源,低压交流电,源、刻度尺、重物,在“验证机械能守恒”的实验中，已知打点记时器所用的电源的频率50Hz，查得当地重力加速度为g=9.8m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条如图所示点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_焦，动能的增加量等于_焦(取3位有效数字)。,7.62,7.57,Vc=3.89m/s,课堂练习,在验证机械能守恒的定律时，如果以v2/2为纵轴，根据实验数据绘出的v2/2-h 图线应是_，才能验证机械能守恒，v2/2-h图的斜率等于_的数值。,过原点O的倾斜直线,重力加速度g,课堂练习,
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