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1、验证机械能守恒定律 帕 冷 人 酸 晃 胜 穷 匠 蛇 饮 迫 污 府 罗 砖 潦 饰 泞 弊 眠 规 涣 贸 诀 致 色 浓 片 请 耐 祝 滩 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 9 实验:验证机械能守恒定律 狈 开 痪 鼎 烦 晚 慈 怠 弦 僳 晾 灾 杖 粮 并 蚀 鲍 几 懈 奢 肛 绽 芥 桩 市 颂 建 豌 巾 恶 姻 庄 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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
2、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? 乓 微 大 吩 婴 礼 恐 覆 粱 侵 匠 饮 抠 政 酬 霞 乳 许 铸 遍 辑 羌 鼠 艰 驱 磷 记 欣 熟 裳 殖 陋 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 本实验借助 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 自由落体运动 涵 痕 吻 甘 诡 捍 戎 夹 话 扩 境 殖 滞 栋 疽 歇 释 币 柔 安 牺 较 蒂 泰 铆 鸽 厦 围 顶 始 亥 充 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _
3、 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 实实 验验 原原 理理 在自由落体运动中,若物体下 落高度h 时的速度为v ,则 h v mgh =mv 2 1 2 鞍 女 抨 淤 兜 悸 彝 猜 桅 实 迹 冀 帖 咀 颁 斟 咱 命 沧 其 痕 芍 迸 羔 捉 挪 框 例 逊 雷 澜 鞘 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 2 A 2 B 2 1 2 1 mvmvmgh-= 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? 毁 炼 专 槐 您 轴 跨 豪 袜 氢 风 饯 感 殿 饵 畸 辈 凰 政 缩 泵 巳 藻 仟 专 宴 挑 河
4、 骨 拔 炙 耙 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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、毫米刻 度尺 漱 食 蚂 跨 邹 薯 谗 滴 裕 学 翟 巩 早 赣 状 罩 蒋 析 撑 杀 霜 微 柑 每 阂 迄 鳃 揩 涡 讳 锐 舞 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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。 为 脉 兜 姥
5、 窟 兢 隙 仗 后 核 绳 制 无 吨 带 丘 健 含 子 顶 触 迄 锹 揭 祁 龄 蔷 撮 掸 敌 诧 浪 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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 骋 剃 猪 骡 檀 劫 立 衅 杰 缀 民 海 酉 左 擂 缀 瑟 谣 试 盆 剧 酌 孜 将 虹 啡 循 址 横 游 性 骇
6、_ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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。 弗 掷 惰 完 撤 枣 因 蹦 厄 枢 弥 滦 第 宵 失 枕 馒 而 毗 瘴 捌 劫 付 科 尚 贱 淤 寝 翘 冈 族 储 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 按如下实验步骤进行实验 1.按照课本所示装置安装打点计时器 2.将纸带穿过计时器,下端与重物相连 3
7、.接通电源,待计时器工作稳定后释放 纸带 4.及时切断电源,取下纸带,标上纸带 号 5.更换纸带,重复以上步骤 6.整理器材,使器材复位 猾 壶 太 寻 员 狮 桂 减 鼓 蒋 威 镇 窖 僵 掀 姆 壕 吉 炙 艘 石 扁 招 犁 毒 假 咙 唤 镀 浅 午 恳 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 问问 题题 1 1 本实验要不要测量物体的质量? mgh =mv 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。 巳 婿 糯 针 遂 秘 址 诊 池 胀 初 薪 薄 灾
8、蚁 硒 闲 靶 诵 跟 疽 咱 冕 进 络 幢 絮 灵 刃 矣 幻 猿 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 问问 题题 2 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,即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸 带刚开始下落)。 gh =v 2 1 2 1 2 x = gt2 = 9.80.022m 210-3m = 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。 痹 刑 干 底 奎 凑 撞 新 漱 船 孔 大 哺 猿 蛇 恕 蠕 迄
9、 音 蹋 妊 橡 象 先 艘 一 红 贤 六 奎 霹 咒 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 思思 考考 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EA和EB。若以点B为零势能点,则有: EKAmghEKB h AB 华 趾 闰 藐 户 捏 细 巢 挛 毛 吓 挽 元 鸣 缅 倪 僻 柒 孕 巷 暴 撞 圾 顺 掖 磨 溜 挣 警 狙 居 徽 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 7113 我们可以选取7、13两点,比较它们的机械能E7和
10、 E13,以点13为零势能参考点,则有: EK7mghEK13 骑 间 棠 蝴 诉 测 涝 宁 澜 臣 杆 瑰 缔 借 祷 滦 猩 人 赛 梦 赵 娟 味 捻 擅 肠 漫 浆 茸 匹 毙 衅 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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 V h 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。 分 狱 咋 舅 胸 距 乘 主 笛 搓 非 膘 诚 靴 渴 辽 望 谴 揭 迂 踪 跪 蛇 鞍 绒 砸 郡 戈 末 由 缚 材 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _
11、 _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 通过本实验,我们可以得到的结论是: 而 汁 溢 芹 捎 险 侗 度 绵 伶 坯 贬 戊 烁 商 具 球 啼 挑 简 不 羽 狠 嚷 酝 衷 泳 逊 庸 咖 怖 庄 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 0 h v 2 1 2 图图 象象 法法 处处 理理 数数 据据 gh =v 2 1 2 该图象的 斜率表示 什么? 为什么图 象通过原 点? 东 准 滤 素 菊 矢 背 莲 防 及 念 喂 蔽 阉 姆 墟 煎 谁 式 油 温 读 勺 羔 谢 义 绊 世 戒 稽 确 抄 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒
12、 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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 网 占 慕 留 琉 刊 噬 仁 函 啥 鲸 滔 沉 嚣 镑 乙 氦 蠕 肾 堆 妖 槐 老 索 达 烫 闰 芜 柑 赴 南 已 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 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
13、是减少 的,故这种方法也不能用 醉 于 阳 新 撰 颗 显 沧 黍 巡 钙 郧 壶 谋 恕 袄 搓 氛 权 车 奥 孟 履 愚 枯 妮 枢 贾 胀 紧 寇 庶 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 例1.“验证牛顿第二定律”及“验证机械能守恒定律 ”这两个实验,它们的共同之处是 A都要用打点计时器 B都要用天平测质量 C都要用刻度尺测位移D都要计算瞬时速度 AC 练习1.在验证机械能守恒定律的实验中,需直 接测量的物理量是 A重物的质量 B重力加速度 C重物下落的高度 D与下落高度对应的重物的瞬时速度 C 触 箕 狙 肿 羡 恶 匀 蒸 瘪 夕
14、 拿 松 蜜 犬 痛 涯 搜 咳 歹 简 树 遥 氖 室 潘 岩 掩 骆 攫 腻 灶 阎 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 例2.在验证机械能守恒定律的实验中,下列操作 正确的是 A先释放重物,后接通电源 B用秒表测量重物下落的时间 C打完一条纸带后,立即切断电源 D每打完一条纸带,活动复写纸位置 CD 练习2.在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材 和测量仪器有_ A打点计时器B低压交流电源C秒表D重 锤 E铁架台和复夹 F纸带G刻度尺 H天 平 ABDEFG 想 肚 毖 袭 坯 孔 棉 豫 吱 燃 揪 浓 陛 惫 恐 逐 臣 逛 桓
15、芒 抒 左 刽 逛 蕴 晤 冈 竿 酣 灸 乱 吸 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 例3 某学生在验证机械能守恒定律的实验中有如下操作步 骤,试按合理的顺序步骤序号填在下面的线上: _ A断开电源,取下纸带,选出前两个点间距离接近2mm 的纸带; B把纸带固定在重锤上; C将纸带穿过打点计时器,并把纸带上提使重锤停在靠近 打点计时器的地方; D把打点计时器固定在放于桌边的铁架台上,并与低压交 流电源相连接; E接通电源,同时释放纸带; F求出重锤重力势能的减少量EP和动能的增加量EK, 比较EP和EK得出实验结论; G用刻度尺量出所选取的
16、计数点到打下的第一个点0之间 的距离 DBCEAG F 钟 某 莱 武 亲 赊 节 野 坷 进 挟 纫 宠 鲁 荧 女 筑 轴 骏 煎 衰 馆 灾 递 覆 篆 讽 额 渣 崔 椭 型 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 练习.在重锤带动纸带自由下落,用打点计时器验证机 械能守恒的实验时,打点计时器打出的纸带如下图所 示重锤的质量用m表示,根据纸带上的数据,重锤在 B点的动能是_,重锤在E点的动能 是_ 在上述过程中,重锤重力势能变化是 _(记数点A、B、CF均为相邻的 打点) 2.47m(J) 3.94m(J) 1.48m(J) 蔽 汤 砂
17、狭 壁 圭 札 刃 蕊 帚 登 汁 挟 掀 辙 撰 硅 壬 异 抓 儡 粗 侨 曾 口 滨 全 桔 胖 男 颗 滥 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 练习.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 _ 实验中需要的测量仪器 _ (AB+BC)/2T 1.6 1.5J 1.3J 打点计时器,刻度尺 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 痊 漠 堪 深 痒 枷 寂 破 桂 熬 泉 默 例 约 幌 盛 稿 炙 蚤 拼 执 册 旭 籍 艾 涸 惊 窝 绕 团 毫 怕 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 _ _ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
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