人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律集体备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律集体备课课件ppt，共16页。PPT课件主要包含了机械能守恒定律，表达式，适用条件，知识回顾，实验原理，打点计时器，铁架台，实验器材，实验步骤，无需测量物体的质量等内容，欢迎下载使用。

在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
只有重力做功或弹力做功（特别注意其他力做功之和为0的情况）
在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则
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。
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。
4、在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，在起始点标上O，再选几个清晰的点依次标上1、2、3……，用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3……。 （最好按从上到下的顺序选）
5、计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3……。
6、计算各点对应的势能减少量mgh，以及增加的动能mv2/2，并进行比较，看是否在误差范围内相等。
1、本实验要不要测量物体的质量？
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）。
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
2、如何确定计时起点和选取纸带？
3、若不知起点，如何验证机械能守恒？
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0 势能点，则有：EKA＋mgΔh＝EKB
4、如何测量物体的瞬时速度？
做匀变速运动的物体一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。
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。
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，这样得到的速度将大于实际速度，故这种方法也不能用。
6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功， 所以动能的增加量要 势能的减少量。
1、打点计时器的两限位孔必须在 ， 以减少摩檫阻力。
2、实验时必须先 ，然后松开纸带让重 锤下落。
4、测量下落高度时，最好从 算起。选取 的各计数点要离起始点远些。
5、实验中因不需要知道动能和势能的具体数值， 故不需测 。
计算出每一点的机械能，看它们是否相等。
该图象的斜率表示什么？
（3）如果所打的纸带，前几个点不清晰，其它点清晰，试说明用这样的纸带怎样验证机械能守恒定律。
例1、在验证机械能守恒定律的实验中： （1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_______。 A、天平 B、弹簧秤 C、刻度尺 D、秒表
例3、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。
步骤B是错误的。应该接到电源的交流输出端。
步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。
步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。