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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,功能关系：,一、重力做功与重力势能变化的关系,重力做,正功,，重力势能,减小,重力做,负功,，重力势能,增加,二、,弹簧,弹力做功与弹性势能变化的关系,弹簧,弹力做,正功,，弹性势能,减小,弹簧,弹力做,负功,，弹性势能,增加,三、合力做功与动能变化的关系,合力做,正功,，动能,增大,合力做,负功,，动能,减小,四、,重力(或弹簧弹力)以外的力做功与机械能变化的关系,重力(或弹簧弹力)以外的力做,正功,，机械能,增加,重力(或弹簧弹力)以外的力做,负功,，机械能,减小,功能关系：,机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？,【复习巩固】,条件,：,只有,重力或弹力做功。,注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力,表达式：,机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？【复习巩固】条件：,机械能守恒定律告诉我们，在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化时总的机械能保持不变。下面我们通过实验来研究物体运动过程中动能与重力势能变化，从而验证机械能守恒定律。,【导入新课】,机械能守恒定律告诉我们，在只有重力或弹力做功的系统内，动能与,第八章 机械能守恒定律,8.5,实验：验证机械能守恒定律,第八章 机械能守恒定律8.5 实验：验证机械能守恒定律,思考：,我们熟知的运动中，哪些运动满足仅有重力或弹力做功？,自由落体运动,物体沿光滑斜面下滑,小球的摆动,x,y,平抛运动,钩码拉动滑块的运动,思考：我们熟知的运动中，哪些运动满足仅有重力或弹力做功？自由,【参考案例1】,1,、若,物体由静止下落高度,h,时，它的瞬时速度为,v,，那么重力势能的减小量为,mgh,，动能的增加量,为,1/2,mv,2,h,mgh,=,mv,2,1,2,二、,实验原理,看它们,在实验误差允许的范围内是否是相等,，如果相等则验证,了,机械能守恒,借助,自由落体运动来,验证,机械能守恒定律,一、实验目的,v,【参考案例1】1、若物体由静止下落高度h时，它的瞬时速度为v,2,、若,以重物下落过程中的某一点,A,为基准，设重物的质量为,m,，测出物体对应于,A,点的速度,v,A,再测出物体由,A,点下落,h,后经过,B,点的速度,v,B,则在误差允许范围内，由计算得出,机械能守恒定律即被验证。,h,v,B,v,A,A,B,2、若以重物下落过程中的某一点A为基准，设重物的质量为m，测,三、实验,器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。,打点计时器,纸带,重物,？,铁架台,三、实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台,4,、选择,合适的,纸带，处理数据。,3,、更换纸带，重复几次。,1,、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。,2,、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。,四、,实验步骤,4、选择合适的纸带，处理数据。3、更换纸带，重复几次。1、将,本实验要不要测量物体的质量？,m,gh,=,m,v,2,1,2,gh,=,v,2,1,2,无需测量物体的质量,如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。,问题1,本实验要不要测量物体的质量？mgh=mv 212gh=v,纸带上的第一个点为计时起点,0,（,起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落,）。,g,h,=,v,2,1,2,1,2,x,=,gt,2,=,9.8,0.02,2,m,2,10,-3,m,=,2,mm,1,2,h,起始点,对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？,纸带上的头两个点间的距离应接近,2mm,。,问题,2,纸带上的第一个点为计时起点0（起始点的速度应该为零，即打点,思考：,可以回避起始点吗（,即处理纸带时可以不用到起始点吗,）,?,我们可以选取,A,、,B,两点，比较它们的机械能,E,A,和,E,B,。若以点,B,为,0,势能点，则有：,E,KA,mg,h,E,KB,或者研究,A,点到,B,点动能增加量在误差允许范围内是否等于重力势能的减少量。,h,A,B,无需测量物体的质量,思考：可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）?我,如何测量物体的瞬时速度,?,问题,3,做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。,如何测量物体的瞬时速度?问题3做匀变速运动的纸带上某点的瞬时,速度能不能用,v,=,2,gh,或,v,=,gt,计算？,这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。,这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。,思考,速度能不能用 v=2gh 或 v=gt 计算？这种方,4,、,实验用的纸带一般小于,1m,，从起始点开始大约能打出,20,个点左右。末位置的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,4,6,个点当初位置的点，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。,1,、,安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。,2,、,应选用质量和密度较大的重物，增大重力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。,3,、,选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近,2mm,的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。,注意事项,4、实验用的纸带一般小于1m，从起始点开始大约能打出20,1,、,偶然误差：,测量长度时会带来误差,2,、,系统误差：,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,E,K,必定稍小于势能的减少量,E,P,。,即,E,K,因为有摩擦生热,减少的重力势能一部分转化为内能,该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力,另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在,OB,段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点,O,数起，图中的,B,是打点计时器打下的第,9,个点。因此他用,v,B,=,gt,计算跟,B,点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为,_,，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量,_,动能的增加量,原因是,_,。,1.23,m,v,是按照自由落体计算的,对应的下落高度比实际测得的高度要大。,另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运,
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