约1980字。
7.9 验证机械能守恒定律
【学习目标】
1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度
2. 掌握验证机械能守恒定律的实验原理
重点:掌握验证机械能守恒定律的实验原理
难点:验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法
【课前预习】
1.物体做自由落体运动时,只受力作用,其机械能守恒,若物体自由下落H高度时速度为V,应有MgH= ,故只要gH= V2成立,即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。
2.在打出的各纸带中挑选出一条点迹,且第1、2两打点间距离接近
的纸带。
3.测定第N个点的瞬时速度的方法是:测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离分别为SN和SN+1,,有公式VN= 算出。
4.在验证机械能守恒定律时,如果以V2为纵轴,以H为横轴,根据实验数据绘出的图线应是,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于的数值。
【堂中互动】
[问题探究1]本次实验需要注意的事项:
例题1. 为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有:
;缺少的器材是。
解析:不必要的器材有:秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。
拓展1:1.该实验中选取被打点纸带应注意:第一点O为开始运动的计时起点,O点的速度应为零。怎样判别呢?
答:因为打点计时器每隔0.02 s打点一次,在最初的0.02 s内物体下落距离应为0.002 m,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm 的纸带进行测量;
2.是否需要测量重物的质量?
答:因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量m,而只需验证就行了。
3.在架设打点计时器时应注意什么?为什么?
答:打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。
4.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?
答:必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
5.测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,他的看法正确吗?为了减小测量h值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?
答:这个同学的看法是正确的。为了减小测量h值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好。
拓展2.在“验证机械能守恒定律”的实验中
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