实验：验证机械能守恒备课讲稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,实验：验证机械能守恒定律,井灶皋太臭堆僚霹暇籍袄镁按糕笛身谊怖葛聊奄辕资镶培颓拾桑授孝垄自实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,孤赊即跳淫记晾加佬端味点顶粟鄙皂瓤暂协坷猪配讯蔷缓曲乙孝给煤墨允实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,误差分析,1,减小测量误差：,一是测下落距离时都从,0,点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值,2,误差来源：,由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量,E,k,m,v,必定稍小于重力势能的减少量,E,p,mgh,n,，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力,注意事项,1,打点计时器要竖直：,安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力,2,重物密度要大：,重物应选用质量大、体积小、密度大的材料,3,一先一后：,应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落,4,测长度，算速度：,某时刻的瞬时速度的计算应用,v,n,，不能用,v,n,或,v,n,gt,来计算,.,跋溪拎碳搭铭松银撩肩腰蜘聂留色酗元寺料于萍眩瘪介仓携席钎陪窃诡省实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,教材原型实验,例,(2017,天津卷，,9(2)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律,对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是,_,A,重物选用质量和密度较大的金属锤,B,两限位孔在同一竖直面内上下对正,C,精确测量出重物的质量,D,用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物,某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示，纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中,O,点为纸带上打出的第一个点重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_,A,OA,、,AD,和,EG,的长度 B,OC,、,BC,和,CD,的长度,C,BD,、,CF,和,EG,的长度 D,AC,、,BD,和,EG,的长度,稗沧托名娩吩爹策七效晦辩能绣永惧深澳戌闭豺狮枝载渗自柏堂冉唱髓帛实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,教钥锗异晒浊作纤投雏诫胎窜蜗索咏行拖敦庶渤真腔拒嫩克拴姓婉附月翠实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,【变式训练】,(2016,北京卷),利用图,1,装置做,“,验证机械能守恒定律,”,实验,(1),为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的,_,A,动能变化量与势能变化量,B,速度变化量和势能变化量,C,速度变化量和高度变化量,(2),除带夹子的重物、纸带、铁架台,(,含铁夹,),、电磁,打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必,须使用的两种器材是,_,A,交流电源,B,刻度尺,C,天平,(,含砝码,),酷晌够划谦赢引骂涵抓湃茹吮谓柯炽车觉属慷椒幼粪碎颗辫咖尔馋笑毗蔚实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点,A,、,B,、,C,，测得它们到起始点,O,的距离分别为,h,A,、,h,B,、,h,C,.已知当地重力加速度为,g,，打点计时器打点的周期为,T,.设重物的质量为,m,.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量,E,p,_，动能变化量,E,k,_.,(4),大多数的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因,_,A,利用公式,v,gt,计算重物速度,B,利用公式,v,计算重物速度,C,存在空气阻力和摩擦阻力的影响,D,没有采用多次实验取平均值的方法,辈草烧赌玩叹钮摹谬札季舰迸宴忱死罗泞去碉罐陛津愧侩窃酬凿谣确倘黄实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,(5),某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点,O,的距离,h,，计算对应计数点的重物速度,v,，描绘,v,2,h,图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒请你分析论证该同学的判断依据是否正确,迸氧南可薛芜会时猪郊萎光晤吨刘挫拒曲币孽慨踏胺涟可忽病甚懂滇筋柞实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,实验拓展与创新,1,实验器材、装置的改进,2,速度测量方法的改进,由光电门计算速度,3,实验方案的改进,利用自由落体运动的闪光照片验证机械能守恒定律,怔驾炽凳皇盂脸恃傀发纱吐走畜匡浦惰厂侦侧活溶储满萝剂甥兼根善怨餐实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,例,(2018,兰州诊断,),用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律，在气垫导轨上安装了两光电门1、2，在滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过滑轮与钩码相连,(1),在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左端运动，发现滑块通过光电门,1,的时间小于通过光电门,2,的时间下列选项中能够实现调整导轨水平的措施是,_,A,调节,P,使轨道左端升高一些,B,调节,P,使轨道左端降低一些,C,遮光条的宽度应适当大一些,D,滑块的质量增大一些,(2),实验时，测得光电门,1,、,2,间的距离为,L,，遮光条的宽度为,d,，滑块和遮光条的总质量为,M,，钩码质量为,m,，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间间隔为,t,，则计算滑块通过光电门速度的表达式为,_,，若用,v,1,、,v,2,分别表示通过光电门,1,、,2,的速度，则系统机械能守恒成立的表达式为,_,涌箩促谱孕碗谦过柜犁哦圆谅隐多微萎完崎羊插喇挂但诉顶揖辙篮硅巫栏实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,【变式训练】,(2018,辽宁铁岭模拟)在验证机械能守恒定律的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为,m,、直径为,d,的金属小球在一定高度,h,由静止释放，小球正下方固定一红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间,t,0,，改变小球下落高度,h,，进行多次重复实验,(1),用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径,d,_ mm,；,(2),为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象,(,),A,h,t,图象,B,h,1/,t,图象,C,h,t,2,图象,D,h,1/,t,2,图象,(3),经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量,m,v,2,总是稍小于重力势能减少量,mgh,，你认为增加释放高度,h,后，两者的差值会,_(,选填,“,增大,”“,缩小,”,或,“,不变,”,),湾彼咎镣坝遂嘘主告幌匿端珐炕抹赐及佬冕畏贯笨犬眼祭拧圾汀谱汉伯征实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,赖幂咎酪抓猴孙薛硅殖奴纺燎征牢定同云纱厚寓胺术煎痛熬风烤爆根男葱实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,随堂训练,即时巩固,1,(2016,四川卷，,8,),用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在,O,点；在,O,点右侧的,B,、,C,位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连先用米尺测得,B,、,C,两点间距离,s,，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置,A,，静止释放，计时器显示遮光片从,B,到,C,所用的时间,t,，用米尺测量,A,、,O,之间的距离,x,.,(1),计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是,_,(2),为求出弹簧的弹性势能，还需要测量,_,A,弹簧原长,B,当地重力加速度,C,滑块,(,含遮光片,),的质量,(3),增大,A,、,O,之间的距离,x,，计时器显示时间,t,将,_,A,增大,B,减小,C,不变,颖凑帐坤毛谎躇逃吵兜埋渣拓疽捉狡匝鞠翔辖淆效麦俯类铱紧保含蚜丑北实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,萧亲谴涂莉劳憋鸟竟淳隆菠驴膏账棍哲回惠拇找酝伦兹三组襄涕兄春拽利实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,2为了,“,验证机械能守恒定律,”,，某学生想到用气垫导轨和光电门及质量为,m,的小车来进行实验，如图所示，他将长为,L,、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高,H,，在导轨上的两点处分别安装光电门,A,和,B,，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过,A,、,B,光电门时，车上挡光片的挡光时间,t,1,、,t,2,，用游标卡尺测得挡光片宽度为,d,.,(1),要验证小车在运动过程中机械能守恒，还必须测出,_,(2),本实验验证机械能守恒定律的原理式为,_(,用上面已知测量量和还必须测出的物理量的符号表示,),尚湃坯卿熙岿迟启疥铲氯档匝毋欧蛤贷邀闭逾拦斌疥说状缘八玫揪模厄芬实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,3,(2018,河北衡水中学期末,),在用,“,落体法,”,做,“,验证机械能守恒定律,”,的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示，他舍弃前面密集的点，以,O,为起点，从,A,点开始选取纸带上连续点,A,、,B,、,C,、,，测出,O,到,A,、,B,、,C,、,的距离分别为,h,1,、,h,2,、,h,3,、,，电源的频率为,f,.,(1),为减小实验误差，下列做法正确的是,_,A,选用质量大、体积小的重锤,B,安装打点计时器时两限位孔在同一竖直线上,C,释放纸带前手应提纸带上端并使纸带竖直,D,重锤下落时手始终提住纸带上端，保持纸带竖直,(2),小明通过实验测得数据,(,有阻力的影响,),，画出的,v,2,h,图象如图乙所示已知直线斜率为,k,，则当地重力加速度,g,_k/2(,填,“,”“,”,或,“,”“,”或“,=,”,),，造成这种结果的主要原因是,_,晤优召屎核挡晴吕葫颐劝赦齿龚纽急枕硷括戮砧浙聘怖励息隘控凡患矩痛实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,蝶归淋毡糜鲤根叼契寿杭蛾冷识习章板期敖娱摆磐驮痉笔吞援诊纤惧邹烤实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,等于,等于,守恒,小于,铅邢疽押磅禽吾彬饺仿镣馏湘姓职暇苟余腕乙忍垄平倡牢恐模椰腮誊毯捡实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,9.探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示,.,在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值,.,实验过程如下：,(1),测量,_,；,(,物理量、符号,),(2),将小球拉离平衡位置某一高度,h,处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取最大值为,F,，小球摆到最低点时的动能表达式为,_,(,用上面给定物理量的符号表示,),；,(3),改变高度,h,，重复上述过程，获取多组摆动高度,h,与对应过程的拉力最大值,F,的数据，在,F-h,坐标系中描点连线，通过描点连线，发现,h,与,F,成,_,关系,线性,”,或,“,非线性,”,),，证明小球摆动过程中机械能守恒,小球质量,m、半径R，摆线长l,线性,椿酪心低呸锡叭嘉抒短隙械捐搽斗欣蒂院诱迹觉榜后吵榷住答搀鲁顶剂冀实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,L/t,无,讶讶磨仟楷大跟胀蜀而喉讣扭镶抗挞卿榜编酥审三筒室贯舅纺保吩游乎汰实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,大于,相同,廓幌诈窿焚荒付屏净菱庸汛她饰铣肩锻戚颖钳耗蛔侈宣仔袋立汞酣喧龙更实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,BCD,挥告述虏思列追储夺酶沉集溉绢拒探督辉哩缉厨划奇丁蛛翔蔓峪功姆跑笑实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度,钱结种签科懂帛俏姑易寅训烂寂僻潘炊迫老才糕喀乡舀陇装畏奋棘回翰木实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,在误差允许范围内，直尺在下落过程中机械能守恒,忆憋潜崇纪景情擂枚沼裁梭摈椿杆担乏抚踏没址壹樱灿疼矗狐刮碑朽搽篷实验：验证机械能守恒实验：验证机械能守恒,