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实验七 验证机械能守恒定律 教案.doc
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作者很懒没有写任何内容
v,下落高度为h,则重力势能的减少量为mgh,动能的增加量为m
v2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律。2.速度的测量:做匀变速直线运动的物体某段位移中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。计算打第n点速度的方法:测出第n点与相邻前后点间的距离xn和xn+1,由公式
vn=计算,或测出第n-1点和第n+1点与起始点的距离hn-1和hn+1,由公式
vn=算出,如图所示。铁架台(含铁夹),打点计时器,学生电源,纸带,复写纸,导线,毫米刻度尺,重物(带纸带夹)。1.安装置:如图所示,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。
《金版教程》高考总复习·物理(新教材)实验七 验证机械能守恒定律 验证机械能守恒定律。1.在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能保持不变。若物体某时刻瞬时速度为


v=mghn验证时,应选点迹清晰,且第1、2两点间距离接近2 mm的纸带。若第1、2两点间的距离大于2 mm,则可能是由于先释放纸带后接通电源造成的。这样,第1个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选。(2)用m
v-m处=mgΔh验证时,v理纸带时不必从起始点开始计算重力势能的大小,这样,纸带上打出的起始点O后的第一个0.02 s内的位移是否接近2mm,以及第一个点是否清晰也就无关紧要了,实验打出的任何一条纸带,只要后面的点迹清晰,都可以用来验证机械能守恒定律。1.测量计算在起始点标上0,在以后各计数点依次标上1、2、3…,用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3…。利用公式
vn=计算出打点1、点2点3…、时重物的瞬时速度v1、、v2v3…。2.验证守恒方法一:利用起始点和第n点计算。计算ghn和
v,如果在实验误差允许的范围内,ghn=
v,则验证了机械能守恒定律。(此方法要求所选纸带必须点迹清晰且第1、2两点间距离接近2 mm)方法二:任取两点计算。①任取两点A、B测出hAB,算出ghAB。②算出
v-v的值。
《金版教程》高考总复习·物理(新教材)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3~5次实验。3.选纸带:分两种情况说明(1)用m


v-方法三:图像法。从纸带上选取多个点,测量从第一个点到其余各点的下落,则验证了机械能守恒定律。v高度h,并计算各点速度的平方
v2,然后以为纵轴,以2vh为横轴,根据实验数据绘出
v2h图线。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。1.系
统误差: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
阻做功,力)故动能的增加量ΔEk稍ΔE小于重力势能的减少量p,即ΔEkΔEk,所E气阻空
力会EΔ造成p>ΔEk,但表,ΔE中为k>ΔEp因此不同意他的观心点。(4)钢球球
和遮光条都绕悬点做圆周动动,运运但半径不同,因此分别测出
光电门和心球到悬点的长度L和l,光遮在条光电门的处速度,=v则钢球速度的
m′=·l,利用ΔEk=vv′2可以减小表中差异。4.(2020·山
西省运城市高三上期中调物)为验证研体自由落体过程中的机械能守恒,某
同学利用DIS设图了一个实验,实计装置如验甲所示,有一直径为d、
质金量为m的属小球通过电磁处从A铁由静止释放,下落过程中能通过A处正
的方固定于B处下光电门,测,A、B得间的高度差为H数字计时器录记球下小
通过光电门,的时间为t当地的重力加速度为g,且小球直径d远小于H。则:(1)用
螺旋测微器测得小球的直径d如图乙所示,则d=________ mm。(2)若小
经球过光电门t时间的=0.00251 s,则经过光电门时的速度Bv=__________ m/s(结
果保留两位有效数)字。(3)多次
改重变H复上,述,实验作出H图像如图丙所示,若小球中机械能守恒,则图线斜率落过程下k=________(用
已知量g、d表示)。(4)实验
发现小球能增加量动ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp,增加下落
《金版教程》高考总复习·物理(新教材)ΔEk(×10-2 J)5.0410.115.120.029.8他


填“增加”“减少”或“不变”)。(5)另一
名同学利用如图丁所示的装置,验小证车与钩码组成的系统机械能守恒,
该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了,你认为该同学的想法正确吗?并说明理由:__________________________________________________。答案
 (1)0.805(0.803~0.808均)(2)0.32正确 (3) (4)增加(5)不
正确,因为有摩擦力做功,不满足机械能守恒定律成立的条件解析
 (1)由图示旋螺测微器可知+示数为0.5 mm,其30.5×0.01 mm=0.805mm。(2)小
球经过光电门时的速度为mB== v/s≈0.32 m/s。(3)小
球势小的重力减能为ΔEp=mgH,小球m加增动能为ΔEk=的v2=m2,由机械能守恒定律
得mgH=m2,整理得=H,图像的斜率k=。(4)由于
该实验过程中有阻力做功,而度高越高,阻力做功越多,故加下增落高度后,则ΔEp-ΔEk将增加。(5)根据机械能守恒条
件可知,虽然平衡了摩擦中力但实验过程,小车与钩码组
成的系统仍然有摩擦力做负功,机械能不会守恒,所以该同学的想法不正确。5.(2020·广东省
汕头市高三一模)用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。把劲
的系数为k度左轻质弹簧端固定在水平光滑桌面上,右端与一小球接触而不固连;弹簧
处于原长时,小球在A点,向左推小簧压缩弹球一段距离后小球至C点,由静止释放。用
频闪照相机得到小球点的C点到从B照片如图乙所示。已知弹簧
的弹性E能势p=kx2,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的长弹伸性量或压缩量,频闪照
相机频闪时间间隔T为。(1)若测
得C、A间距离为x0,则时簧被压缩至弹点C具有的弹性能Ep势=________。(2)若测
得A、B间距离为x1,小球的质则小量m,球与弹簧时的动能E分离k=________。
《金版教程》高考总复习·物理(新教材)高度后,重力势能减少量与动能增加量的差值ΔEp-ΔEk将________(选


满足Ep=Ek,则可验证机械能守恒定律。由于实际上
桌面____________,导致存在系统误差,因,Ep________E此k(填“大于”或“小于”)。答案
 (1)kx (2)(3)不是
绝对光滑(或存在摩擦) 大于解析
 (1)若测C、得A间距离为x0则,簧被压缩至C点时的弹缩压弹簧为x量0,
此时具有的弹性=Ep势能kx。(2)小
球以A到从B做匀速直线运动,所经过A点的度速vA=,小球与在簧弹A点分离,则分离时的动能Ek=m
v=。(3)实
际上桌是面不绝对光滑(或存在摩擦),导存致在系统误差,因pE此大于Ek。
《金版教程》高考总复习·物理(新教材)(3)在误差允许范围内,若
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