2018秋沪科版高中物理必修2课件45 实验 验证机械能守恒定律共27张

合集下载

2019-2020年人教版必修2课件 7.9《验证机械能守恒定律》 (共27张PPT)

2019-2020年人教版必修2课件 7.9《验证机械能守恒定律》 (共27张PPT)

四、误差分析 1.偶然误差: 测量长度时会带来误差。 2.系统误差: 实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主 要是打点计时器的阻力)做功,故动能的增加 量 E k 必定稍小于势能的减少量 E p 。
本节用实验法验证机械能守 恒定律的正确性,在实验中注意 仪器的调整,及在测速度的用求 速度的平均值的方法测瞬时速度。
12mB 2v12mA 2vmgh
机械能守恒定律即被验证。
操作步骤:
1.把打点计时器安装在铁 架台上,用导线将学生电 源和打点计时器接好。 2.把纸带的一端用夹子固 定在重锤上,另一端穿过 打点计时器的限位孔,用 手竖直提起纸带,使重锤 停靠在打点计时器附近。
3.接通电源,待计时器打 点稳定后再松开纸带,让 重锤自由下落,打点计时 器应该在纸带上打出一系 列的点。 4.重复上一步的过程,打 三到五条纸带。
为_(__s_6_+_s_5+__s4_-_s_3-_s_2_–_s_1)___/9_T_2_____ , 在打第5个计数点时, 纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_(___s5_+__s_6)___/2_T______。
3.在做“验证机械能守恒定律”的实验时,用打点计时器 打出纸带如图所示,其中A点为打下的第一个点,0、1、 2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离 分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6,已知相邻计数点间的打点时 间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔, 可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式
A
B
Δh
当然,实验开始时如果不是用手提着纸带的 上端,而是用夹子夹住纸带的上端,待开始打点 后再松开夹子释放纸带,打点计时器打出的第一 个点的点迹清晰,计算时从第一个计时点开始至 某一点的机械能守恒,其误差也不会太大。回避 第一个计时点的原因也包括实验时手提纸带的不 稳定,使第一个计时点打出的点迹过大,从而使 测量误差加大。

高中物理必修二实验:验证机械能守恒定律ppt课件

高中物理必修二实验:验证机械能守恒定律ppt课件
返回
(3)选纸带:选取点迹清晰的且第1、2连续两点间的距 离约为2mm的纸带。
(4)标数字:在打出的纸带上从打出的第1个点开始,依 次标上0,1,2,3,…
(5)数据测量:测出0到点1、点2、点3……的距离,即为 对应的下落高度h1、h2、h3、…
返回
五、数据处理
(1)利用公式 vn=hn+12-Thn-1,计算出点 1、点 2、点 3……的
返回
[解析] (1)选出的器材有:打点计时器(包括纸带),重物, 毫米刻度尺,编号分别为:A、B、D。注意因 mgh=12mv2,故 m 可约去,不需要用天平。
(2)打点计时器安装时,底板要竖直,两限位孔在一条竖直 线上。这样才能使重物在自由落下时,受到的阻力较小。开始 记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再放下重物,让它 带着纸带一同落下。
返回
(3)实验中产生系统误差的原因主要是_____________, 使重物获得的动能往往__________________________。为减 小误差,悬挂在纸带下的重物应选择___________________。
(4)如果以v22为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据绘出的 v22-h 图线是________________________________________, 该线的斜率等于________________。
返回
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的 表达式;
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,系统势 能的减少量ΔEp减=________(重力加速度为g)。

沪科版高中物理必修2课件:4.5 实验-验证机械能守恒定律(共27张PPT)

沪科版高中物理必修2课件:4.5  实验-验证机械能守恒定律(共27张PPT)
实验:验证机械能守恒定律
一、实验目的 使用打点计时器验证在只有重力做功时,物体的机械能守恒定律。 二、实验原理 只有重力做功时,重力势能和动能相互转化,机械能守恒,重力势 能的减少量等于动能的增加量。 三、实验器材 方案一:铁架台、摆球、铅笔、DIS装置、刻度尺。 方案二:铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物、纸带(带夹 子)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4~6 V)。
探究突破
典例剖析
(三)误差分析 1.本实验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差、重物和纸 带运动中空气阻力及打点计时器摩擦阻力引起的系统误差,使动能 的增加量稍小于势能的减少量。 2.测量时采取多次测量求平均值的方法来减小偶然误差,安装打 点计时器时使两限位孔中线竖直,并且选择质量适当大些、体积尽 量小些的重物来减小系统误差。 3.打点计时器周期变化带来误差。
(3)如果在实验误差允许的范围内,ghAB= ������������ 2 − ������������ 2,则机械能守 恒定律得到验证。
1 2 1 2
1 2
1 2
探究突破
典例剖析
方法三:图像法 从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并 1 2 计算各点速度的二次方v ,然后以 2 v2为纵轴,以h为横轴,根据实验 1 数据绘出 2 v2-h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。
探究突破
典例剖析
类型一 对实验器材及步骤的考查 【例1】 (2017· 天津理综)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。
探究突破
典例剖析
(1)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,释放重物

《实验:验证机械能守恒定律》机械能守恒定律PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件

《实验:验证机械能守恒定律》机械能守恒定律PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件

12mv12+mgh1
或:12mv22-12mv12=mgh1-mgh2 .
(2)所需测量的物理量:物体所处两位置之间的 高度差, 及物体的 运动速度.
三 参考案例
案例1研究自由下落物体的机械能
1.实验器材
铁架台(带铁夹)、 打点计时器
PPT模板:www. 1ppt.co m/ mob an/ PPT背景:/beiji ng/ PPT下载:/xiaz ai/ 资料下载:www. 1ppt.co m/zilia o/ 试卷下载:/shiti / 手抄报:/shouc haobao/ 语文课件:/keji an/yuwen/ 英语课件:/keji an/ying yu/ 科学课件:/keji an/kexue/ 化学课件:/keji an/huaxue/ 地理课件:/keji an/dili/
(1)要验证的表达式: mv2 +mgh2= 手抄报:/shouchaobao/ 语文课件:/keji an/yuwen/ 英语课件:/keji an/ying yu/ 科学课件:/keji an/kexue/ 化学课件:/keji an/huaxue/ 2 地理课件:www. / keji an/dili/
PPT素材:/s ucai/ PPT图表:www.1ppt .co m/tu biao/ PPT教程: /powerpoint/ 个人简历:www.1ppt. co m/jia nli/ 教案下载:www.1ppt. co m/jia oan/ PPT课件:www.1ppt. co m/ ke jian/ 数学课件:www.1ppt.c om/keji an/shuxue/ 美术课件:www.1ppt.c om/keji an/mei shu/ 物理课件:www.1ppt.c om/keji an/wuli / 生物课件:www.1ppt.c om/keji an/sheng wu/ 历史课件:www.1ppt.c om/keji an/lishi /

新版(教材)必修第二册教学机械能守恒定律 机械能守恒定律(共45张PPT)学习PPT

新版(教材)必修第二册教学机械能守恒定律 机械能守恒定律(共45张PPT)学习PPT
粗糙斜面,物 体机械能是否 还守恒?
3.机械能守恒定律成立的条件:
(1)从做功角度分析 只有重力或弹力做功,
(2)从能量转化角度分析 只有系统内动能和势能相互转化。
利用机械能守恒定律解题思路 (1)确定研究对象, (2)对研究对象进行正确的受力分析, (3)判定各个力是否做功,并分析是否符合机械能守恒的条件, (4)选取零势能参考平面,并确定研究对象在初、末状态时的机械能, (5)根据机械能守恒定律列出方程,进行求解。
解:以地面为零势能面:
A点时的机械能E1= mgh1+mv12/2 B点时的机械能mEg2h=2+mv22/2 A-B由动能定m理g(h1- h2) = mv22/2- mv12/2
ΔEp减= ΔEk增 移项有 mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
即E1=E2 如果有空气阻力呢?
F
N
F G
常考题型
题组一 守恒量
题1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实:如果空气阻力和 【点拨】
摩擦力小到可以忽略,小球必将准确地终止于同它开始点相同高 伽利略的斜面实验
度的点,不会更高一点,也不会更低一点。这说明小球在运动过 中,小球的高度、
程中有一个“东西”是不变的,这个“东西”应是( D ) 速度、势能和动能
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时,
能量怎样变化?
v0 = 0
势能去了
hA
参考面
哪里?
B
小球到达最 低点
势能消 失
高度为0


动 能
速度最大
机械能
(参考面)
【探究一:动能与势能相互转化】
【探究二:动能与势能相互转化 的定量关系】

高一物理必修2-8.5 实验:验证机械能守恒定律-课件(共28张PPT)

高一物理必修2-8.5 实验:验证机械能守恒定律-课件(共28张PPT)

证机械能守恒定律;用 vn gtn 计算出的速度比实际速度 值大,这是由于摩擦阻力的影响,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
= 或 hn
1 2
gt
2 n
h
n
=
v
2 n
2g
计算得到。
题组三 实验创新
题4[2019·山东济宁高一质量检测]如图所示,用倾斜放置的气垫
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
(2)对于该实验,下列操作中对减小实验误差 有利的是 BC 。 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,释放重物
1 2
m
d t2
1 2
m
d t1
1 2
md 2
1 t22
1 t12
滑块重力势能的减少量为ΔEp=
mgsH L

若实验中滑块以初速度v0下滑,只有重力做功,机械能守恒,
用上述方法能验证机械能守恒定律。
题5 如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律,摆
锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,
图象法处理数据
gh=
1 v2 2
1 2
v2
为什么图 象通过原 点?
0
该图象的 斜率表示 什么?
h
因重物下落中要克服阻力做功, 实验的动能增加量必定稍小于 重力势能减少量
常考题型 题组一 实验操作及步骤 题1[2017·天津卷]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。

新人教版必修二第八节机械能守恒定律课件(27张)

新人教版必修二第八节机械能守恒定律课件(27张)
1 (2)从 A 到 B 根据机械能守恒定律得 mgh=2mv2 解得 v= 2gh.
[点评] 应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力, 只要符合守恒条件,机械能就守恒.学习互动源自考点三 曲线运动中的机械能守恒问题
[想一想] 你体验过公园里的过山车吗?过山车,呼啸着、奔驰着,紧张、惊险、刺 激.同学们可以开动脑筋,过山车是靠什么转动而不需要持续的动力? [要点总结] 在平抛运动、斜抛运动、光滑曲线轨道运动(如线—球模型问题、杆—球模型问题)等 运动中由于都是只有重力做功,所以研究对象机械能守恒.
能过 M 的上端点,水平飞出后落到 N 上的某一点.取 g=10 m/s2.
(1)发射该钢珠前弹簧的弹性势能 Ep 为多大?
(2)钢珠落到圆弧 N 上时的速度大小 vN 是多少?
图7-8-5
学习互动
[答案] (1)0.15 J (2)4 m/s [解析] (1)设钢珠在 M 轨道最高点的速度为 v,
新课导入
【导入一】1.提出课题——机械能守恒定律.(板书)
2.力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,物体的动能和势能总 和称为机械能,例举:通过重力或弹力做功,动能与势能相互转化.(展示图片和视频) 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况.
新课导入
实验1:钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球偏至同学鼻子处释放,摆回时,观察该同 学反应. 释放钢球后,学生联系到伽利略理想实验中的判断,认识到若无空气阻力,应该摆到等高 处,不会碰到鼻子. 【导入二】 前面我们学习了动能、势能和机械能的知识.在初中学习时我们就了解到,在一定条件下, 物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化,下面我们观察演示实验中物 体动能与势能转化的情况.

7.9 实验:验证机械能守恒定律—人教版高中物理必修二课件 (共27张PPT)

7.9 实验:验证机械能守恒定律—人教版高中物理必修二课件 (共27张PPT)

四、要注意的问题
①打点记时器的限位孔和纸带必须在同一竖直线上,以减少 摩擦阻力。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。
②开始位置最好为起始点,终结位置最好是距离起始点40厘米 的点。
③接通电源,待打点稳定后,松开纸带。
④重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力) 做功,使得动能的增量必定小于重力势能的减少量,造成系统误 差。
3、v
相邻两点位移
时间
第1、2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。
六、实验步骤
①按图把实验器材组装好:将打点计时器固定在铁 架台上,用导线把打点计时器和电源相连。
②将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,先 用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方,接 通电源,待打点稳定后,松开纸带。让重物自由下落。
我们学过了匀变速运动的规律,并且已经知道自由 落体的运动是匀变速运动,因此可以用一个更简单、更 准确的方法测量重物下落时的瞬时速度。
如图,A、B、C是纸带上相邻的三个点,由于已经 知道纸带以加速度a做匀加速运动,所以A、C两点的 A B距离可以表示为
x
vA
(2t)
1 2
a(2t)2
x
v
A
(2t
)
1 2
⑤实验中因不需要知道动能和势能的具体数值,故不需测物体 的质量m。
一、实验原理
重物自由下落过程中的某一点A为基, 设重物的质量为m,测出物体对应于A点的
速度vA 再测出物体由A点下落△h后经过B点
的速度vB 则在误差允许范围内,由计算得出
mgh
1 2
mvB2
1 2
mvA2
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3.选纸带
选点迹清晰 ,且1、2两点间距离接近 2 mm的纸带。这是为了保
证纸带上的第一个点为重物静止释放时打的点 ,所以前两个点的间
距为h=
1 2
gt
2=
2
mm。把纸带上打出的两点间的距离为
2 mm的第一
点作为起始点 ,记作0,在以后各点依次标上 1、2、3、…
探究突破 典例剖析
4.测距离
用刻度尺测出 0点到1、2、3、…的距离,即为对应下落的高度 h1、 h2、h3、…
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
探究突破 典例剖析
解析:(1)重物选择质量、密度较大的金属锤 ,可减小空气阻力的
探究突破 典例剖析
类型一 对实验器材及步骤的考查 【例1】 (2017·天津理综 )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。
探究突破 典例剖析
(1)对于该实验 ,下列操作中对减小实验误差有利的


A.重物选用质量和密度较大的金属锤
,则机械能守恒定律是正确的。
方法二 :任取两点计算
(1)任取两点 A、B测出hAB,求出ghAB。
(2)求出 A、B 两点的瞬时速度,求出12 ????2 ?
1 2
????2
的值。
(3)如果在实验误差允许的范围内
,ghAB=
1 2
????2
?
1 2
????2,则机械能守
恒定律得到验证。
探究突破 典例剖析
影响保证自由下落 ,故A正确。两限位孔在同一竖直面内上下对正 ,
减小纸带与限位孔间的阻力
,保证自由下落 ,故B正确。由 mgh=
1 2
mv2可得m的大小与实验结论无关 ,故C不正确。用手拿着纸带的上
端,让重物悬空 ,先接通电源 ,再释放。若托重物再释放 ,纸带不绷紧 ,
实验误差大 ,故D错误。
(2)要验证机械能守恒定律 ,必须测出下落高度 ,计算相应点的瞬 时速度。 A项,OA段可求得 OA中点速度大小 ,AD段可求得 AD中点 速度的大小 ,EG段可求得 F点速度的大小 ,但不可求得各中点间的 距离大小 ,因此无法求得相应过程中重物的重力势能的变化量 ,故A 项错误 ;
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 ,释放重物
探究突破 典例剖析
(2)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
探究突破 典例剖析
实验步骤 方案一:用摆球和 DIS装置验证机械能守恒定律 (一)实验步骤 1.在铁架台上端用铁架悬挂一个摆球。 2.在方格纸上确定 4至5个点作为测量点。 3.安装光电传感器 ,并使之与数据采集器相连接。 4.让小球从某一高度向下摆动。分别测定摆球在摆动过程中任 意时刻的动能和重力势能。 5.研究每一个测量点上机械能的总量有什么特点度
由公式 vn=
???+1 -? ??-1 2??
计算出各计数点的瞬时速度
v1、v2、v3、…、
vn。
探究突破 典例剖析
2.验证机械能守恒定律
方法一 :利用起始点
利用起始点和第 n 点计算。代入 ghn 和12 ????2 ,如果在实验误差允许
的条件下
ghn=
1 2
????2
探究突破 典例剖析
1.安装置 按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上 ,接好电 路。
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。
实验:验证机械能守恒定律
一、实验目的 使用打点计时器验证在只有重力做功时 ,物体的机械能守恒定律。 二、实验原理 只有重力做功时 ,重力势能和动能相互转化 ,机械能守恒 ,重力势 能的减少量等于动能的增加量。 三、实验器材 方案一:铁架台、摆球、铅笔、 DIS装置、刻度尺。 方案二:铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物、纸带 (带夹 子)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源 (4~6 V)。
方法三 :图像法
从纸带上选取多个点 ,测量从第一点到其余各点的下落高度 h,并
计算各点速度的二次方
v2,然后以
1 2
v2为纵轴 ,以h为横轴 ,根据实验
数据绘出
1 2
v2-h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。
探究突破 典例剖析
(三)误差分析 1.本实验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差、重物和纸 带运动中空气阻力及打点计时器摩擦阻力引起的系统误差 ,使动能 的增加量稍小于势能的减少量。 2.测量时采取多次测量求平均值的方法来减小偶然误差 ,安装打 点计时器时使两限位孔中线竖直 ,并且选择质量适当大些、体积尽 量小些的重物来减小系统误差。 3.打点计时器周期变化带来误差。
探究突破 典例剖析
(二)注意事项 1.小球运动时 ,应使其轨迹在同一竖直面内 ,避免做圆锥摆运动。 2.调整带方格纸的木板 ,应使其竖线在竖直方向上。 3.为准确测定小球在各位置的瞬时速度 ,可在小球下部安置一块 挡光片 ,并确保挡光片在竖直面内。
探究突破 典例剖析
方案二 :用自由落下的重物和打点计时器验证机械能守恒定律 (一)实验步骤
探究突破 典例剖析
(四)注意事项 1.安装打点计时器时要竖直架稳 ,使其两限位孔中线竖直以减少 摩擦阻力。 2.重物应选用质量大、体积小的材料。 3.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。 4.测量下落高度时 ,为减小实验误差 ,后边的点应距起点 O较远,在 测量各点到 O点的距离时 ,应当用刻度尺从 O点量起,一次性读出各 点到O点的距离。 5.计算速度时不能用 v=gt 或v= 2???,否则就犯了用机械能守恒 定律去验证机械能守恒的错误。
相关文档
最新文档