2019-2020版高中物理人教版必修2课件:7.9实验:验证机械能守恒定律 .pptx
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1、9.实验:验证机械能守恒定律,1.要弄清实验目的,本实验为验证性实验,目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律。 2.要明确实验原理,掌握实验的操作方法与技巧,学会实验数据的采集与处理,能够进行实验误差的分析,从而使我们对机械能守恒定律的认识不只停留在理论的推导上,而且还能够通过亲自操作和实际观测,增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。 3.要明确纸带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。,一,二,三,四,一、实验目的 利用重物自由下落的现象验证机械能守恒定律。,一,二,三,四,二、实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带纸带夹子)、几条纸带、复写纸片、导线、刻度尺、学生电源。,一,二
2、,三,四,一,二,四,三,四、实验步骤 1.仪器安装: 按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路(电源频率为50 Hz)。,2.打纸带: 将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用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做35次实验。,一,二,四,三,一,二,四,三,一,二,三,一、实验注意事项 1.打点计时器安装要稳固,并使两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。 2.实验中,需保持提纸带的手不动,待接通电源,打点计时器工作稳定后才松开纸带让重物下落。 3.过程开始和终结位置的选择:实验用的
3、纸带一般长度小于1 m。从起始点开始大约能打出20个点。终结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46个点当作开始的点,可以减小这两个点瞬时速度及两点之间的距离(高度h)的测量误差。,一,二,三,一,二,三,一,二,三,当然,实验开始时如果不是用手提着纸带的上端,而是用夹子夹住纸带的上端,待开始打点后再松开夹子释放纸带,打点计时器打出的第一个点的点迹清晰,计算时从第一个计时点开始至某一点的机械能守恒,其误差也不会太大。回避第一个计时点的原因也包括实验时手提纸带的不稳定性,使第一个计时点打出的点迹过大,从而使测量误差加大。,一,二,三,三、误差分析 1.重物和纸带下落过程中要
4、克服阻力,主要是纸带与计时器之间的摩擦力。 2.计时器平面不在竖直方向,纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因。 3.电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器。由于阻力的存在,重物动能的增加量稍小于势能的减少量,即Ek50 Hz,由于速度值仍按频率为50 Hz计算,频率的计算值比实际值偏小,周期值偏大,算得的速度值偏小,动能值也就偏小,使EkEp的结果。,类型一,类型二,类型三,【例题1】 在验证机械能守恒定律的实验中,有同学按以下步骤进行实验操作: A.用天平称出重物和夹子的质量。 B.固定好打点计时器,将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器。 C.松开纸带,接通电源
5、,开始打点。并如此重复多次,以得到几条打点纸带。 D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择连续几个计数点(或计时点),并计算出各点的速度值。 E.测出各点到O点的距离,即得到重物下落的高度。,类型一,类型二,类型三,在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母);更正情况是 , , , 。 点拨:对于物理实验,掌握实验原理和操作方法是最基本的要求。只有掌握了实验原理,才能判断出实验步骤中哪些是错误的,哪些是必要的;只有亲自动手进行认真的操作,才能正确地对实验步骤按序排列。,类型一,类型二,类型三,解析:本实验的目的是要验证机械能守恒定律,即比
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