物理必修 第二册实验：验证机械能守恒定律课堂教学课件ppt

这是一份物理必修 第二册实验：验证机械能守恒定律课堂教学课件ppt，共39页。
倒计时结束后请人阐述：如何用实验验证机械能守恒定律？
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。
(1)物体所处位置的高度；(2)物体的运动速度。
本实验要不要测量物体的质量？
如何测物体的瞬时速度?
处理纸带时可以不用起始点吗?
1.实验器材：铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。
(1)安装置：(2)打纸带：(3)选纸带：(4)测长度：
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。
A.先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落；
B.关闭电源，取下纸带。更换纸带重复做3～5次实验。
选取点迹清晰且第1、2两点间距接近2 mm的纸带。
用毫米刻度尺测出所选定的各计数点到基准点的距离。
思考与讨论： 如何求出计数点的速度大小？比如计数点5的速度如何求？
（2）下落距离时都从O点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值．
(1)本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力 (空气阻力、打点计时器阻力)做功，
（1）实验中，提纸带的手要保持不动，且保证纸带竖直．接通电源后，等打点计时器工作稳定后再松开纸带．（2）需选取密度较大的物体做重锤，以相对减小空气阻力的影响。
（4）选择点迹清晰的纸带，最好是第1点和第2点间距接近2 mm的纸带。
（3）测量下落高度时，为了减小测量值h的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些；各点对应的下落高度均从起点测量，不可用累加法。
六、实验改进 物体下落过程中通过某一位置时的速度可以用光电计时器测出来，利用这种装置验证机械能守恒定律，能消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的系统误差．
5.实验测量及数据处理
两光电门之间的距离稍大一些，可以减小误差；遮光条的宽度越____，误差越小。
砝码通过绕过定滑轮的细线牵连静止放在气垫导轨上的滑块，从静止释放。设砝码和托盘总质量为m，滑块和挡光条总质量为M。
因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。利用v=gt求瞬时速度，因重物下落过程中受阻力影响，重物实际加速度比g小，如果用vn＝gtn来求瞬时速度，会导致计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用hn＝ 或hn＝ 计算得到．
【问题2】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？
利用频闪照片验证机械能守恒
比例1:1 频闪时间间隔T
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。
【问题4】如何测物体的瞬时速度?
减小误差的措施与操作规范
1.将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平；
2.测出挡光条的宽度l；3.由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s；
4.将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
5.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电b门2所用的时间Δt1和Δt2；6.用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。
1.滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝____和v2＝____.
2.当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_____________和Ek2＝_____________。
3.在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量 (重力加速度为g)。
4.如果ΔEp＝___________________________，则可认为验证了机械能守恒定律。