驗證機械能守恒定律

1、9 9實驗：驗證機械能守恒定律實驗：驗證機械能守恒定律1、什么叫機械能守恒？、什么叫機械能守恒？2、機械能守恒的條件是什么？、機械能守恒的條件是什么？3、自由落體運動的物體，機械能守恒嗎？、自由落體運動的物體，機械能守恒嗎？ 質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體從的物體從O點自由下落，以地面為零點自由下落，以地面為零參考面，經(jīng)過參考面，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為兩點的速度分別為VA和和VB，A、B兩點距地面的高度分別為兩點距地面的高度分別為hA、hB。4、如何推導(dǎo)機械能守恒的表達式？、如何推導(dǎo)機械能守恒的表達式？本實驗借助本實驗借助自由落體運動自由落體運動2A2B2121mvmvmgh-= 要證明上式是否成立

2、，需要測量要證明上式是否成立，需要測量哪些物理量？哪些物理量？如何測量這些物理量？如何測量這些物理量？測量這些物理量，需要哪些器材？測量這些物理量，需要哪些器材？重物、打點計時器、重物、打點計時器、紙帶、交流電源、鐵紙帶、交流電源、鐵架臺、夾子、天平、架臺、夾子、天平、毫米刻度尺毫米刻度尺1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？的好？為什么？ 我們要求重物作自由落體運動，而阻力我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。2

3、、安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題？、安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題？ 計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上，并將計方向，計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上，并將計時器伸出桌外。時器伸出桌外。3、這樣做的目的是什么、這樣做的目的是什么? 減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實驗誤減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實驗誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算。算。 4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？怎樣？先通電源，再

4、釋放紙帶先通電源，再釋放紙帶5、釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？、釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？ 釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時器，以便能打出較多的點。拉穩(wěn)紙帶的器，以便能打出較多的點。拉穩(wěn)紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。上端，確保重物由靜止釋放。按如下實驗步驟進行實驗按如下實驗步驟進行實驗用天平測量重物的質(zhì)量用天平測量重物的質(zhì)量按照課本所示裝置安裝打點計時器按照課本所示裝置安裝打點計時器將紙帶穿過計時器，下端與重物相連將紙帶穿過計時器，下端與重物相連接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶紙帶及時切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶及時切斷電源，取下紙

5、帶，標(biāo)上紙帶號號更換紙帶，重復(fù)以上步驟更換紙帶，重復(fù)以上步驟整理器材，使器材復(fù)位整理器材，使器材復(fù)位討論：如何選取紙帶上的討論：如何選取紙帶上的兩點兩點作為我們研究作為我們研究過程的起點和終點？過程的起點和終點？ 終點可選擇倒數(shù)第一個點或倒數(shù)第二個點，終點可選擇倒數(shù)第一個點或倒數(shù)第二個點，從這一個點向前數(shù)從這一個點向前數(shù)46個點當(dāng)起點，可以減個點當(dāng)起點，可以減小這兩個點的瞬時速度以及兩點之間距離（高小這兩個點的瞬時速度以及兩點之間距離（高度度h）測量的誤差。）測量的誤差。驗證機械能守恒定律.驗證機械能守恒定律.7113我們可以選取我們可以選取7、13兩點，比較它們的機械能兩點，比較它們的機械能

6、E7和和E13,以點以點13為為0勢能參考點，則有：勢能參考點，則有： EK7mghEK1321mgh2mv=驗證驗證： 計時器打下的第一個點作為起始計時器打下的第一個點作為起始點，適當(dāng)大距離后選一個點作終點點，適當(dāng)大距離后選一個點作終點Vh注意：必須保證紙帶上的第一個點跡清晰，注意：必須保證紙帶上的第一個點跡清晰，且是放手時打下的第一個點。且是放手時打下的第一個點。通過本實驗，我們可以得到的結(jié)論是：通過本實驗，我們可以得到的結(jié)論是： 因重物下落中要克服阻力因重物下落中要克服阻力做功，實驗的動能增加量必定做功，實驗的動能增加量必定稍小于重力勢能減少量稍小于重力勢能減少量計算物體的速度，可有三種方法計算物體的速度，可有三種方法12nnvgh=、2nnvgt=、1132nnnhhvT-=、第第1種方法種方法是根據(jù)機械能守恒是根據(jù)機械能守恒定律得到的，而我們的目的就定律得到的，而我們的目的就是驗證機械能守恒定律，所以是驗證機械能守恒定律，所以不能用不能用第第2種方法種方法認為加速度為認為加速度為g，由，由于各種摩擦阻力不可避免，所于各種摩擦阻力不