新人教版必修2《实验：验证机械能守恒定律》课件
实验： 实验：验证机械能守恒定律
复 习 1、什么叫机械能守恒？ 、什么叫机械能守恒？ 2、机械能守恒的条件是什么？ 、机械能守恒的条件是什么？ 3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？ 、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？
质量为m的物体从O点自由下落， 质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参 考面，经过A 两点的速度分别为VA VB， VA和 考面，经过A、B两点的速度分别为VA和VB，A、B两 点距地面的高度分别为hA hB。 hA、 点距地面的高度分别为hA、hB。
种方法是根据机械能守恒 第1种方法是根据机械能守恒 种方法 定律得到的， 定律得到的，而我们的目的就 是验证机械能守恒定律，所以 是验证机械能守恒定律， 不能用 第2种方法认为加速度为 ，由 种方法认为加速度为 种方法认为加速度为g， 于各种摩擦阻力不可避免， 于各种摩擦阻力不可避免，所 以实际加速度必将小于g， 以实际加速度必将小于 ，这 样将得到机械能增加的结论， 样将得到机械能增加的结论， 有阻力作用机械能应该是减少 的，故这种方法也不能用
实 验 器 材
测量这些物理量，需要哪些器材？ 测量这些物理量，需要哪些器材？ 重物、打点计时器、 重物、打点计时器、 纸带、交流电源、 纸带、交流电源、铁 架台、夹子、天平、 架台、夹子、天平、 毫米刻度尺
实 验 按如下实验步骤进行实验 器 1按照课本所示装置安装打点计时器 按照课本所示装置安装打点计时器 材
4、如何推导机械能守恒的表达式？ 、如何推导机械能守恒的表达式？
实 验 目 的
本实验借助自由落体 本实验借助自由落体 运动验证机械能守恒 运动验证机械能守恒 定律
实 验 原 理
1 1 2 2 mg∆h = mvB − mvA 2 2
要证明上式是否成立， 要证明上式是否成立，？ 如何测量这些物理量？
2将纸带穿过计时器，下端与重物相 将纸带穿过计时器， 将纸带穿过计时器 连 3接通电源，待计时器工作稳定后释 接通电源， 接通电源 放纸带 4及时切断电源，取下纸带，标上纸 及时切断电源，取下纸带， 及时切断电源 带号 5更换纸带，重复以上步骤 更换纸带， 更换纸带
实 验 1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点 选择重物时， 步 的好？为什么？ 的好？为什么？ 骤 我们要求重物作自由落体运动， 我们要求重物作自由落体运动，而 阻力是不可避免地存在的， 阻力是不可避免地存在的，为了减少阻 力对实验的影响， 力对实验的影响，应采用密度较大的重 物。
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中： 在 验证机械能守恒定律”的实验中： (1)现有器材是：打点计时器；低压电源；纸带；带夹子 现有器材是： 现有器材是 打点计时器；低压电源；纸带； 的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。 的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。其中该实验 不需要的器材是______。 不需要的器材是 。 (2)实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点 实验中， 实验中 要从几条打上点的纸带中挑选第一、 间的距离接近 _____mm并且点迹清晰的纸带进行测 并且点迹清晰的纸带进行测 量。 (3)某学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流 某学生在实验中器材安装正确， 某学生在实验中器材安装正确 操作规范， 电的频率为50Hz，但验证结果是重物增加的动能稍 电的频率为 ， 小于它减少的重力势能， 小于它减少的重力势能，其主要原因是 _______________________________________。 。
1在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列操 在 验证机械能守恒定律》的实验中， 作正确的是( ) 作正确的是 A．先释放重物，后接通电源 ．先释放重物， B．用秒表测量重物下落的时间 ． C．打完一条纸带后，立即切断电源 ．打完一条纸带后， D．每打完一条纸带，活动复写纸位置 ．每打完一条纸带，
2在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材 在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材 和测量仪器有________． 和测量仪器有 ． A．打点计时器 B．低压交流电源 C．秒表 ． ． ． D．重锤 E．铁架台和复夹 F．纸带 ． ． ． G．刻度尺 ．天平 ．刻度尺H．
2、安装打点计时器时，应注意什么问题？ 安装打点计时器时，应注意什么问题？ 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向， 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向， 计时器要稳定在铁架台上， 计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸 出桌外。 出桌外。 3、这样做的目的是什么? 这样做的目的是什么? 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差； 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差； 保证重物有足够的下落空间， 保证重物有足够的下落空间，以便在纸带 上能够打出较多的点，有利于进行计算。 上能够打出较多的点，有利于进行计算。
1 7 13
我们可以选取7、 两点 比较它们的机械能E 两点， 我们可以选取 、13两点，比较它们的机械能 7和 E13,以点 为0势能参考点，则有： 以点13为 势能参考点 则有： 势能参考点， 以点 EK7＋mgh＝EK13 ＝
M kg 1 2 3 4
∆h m
VA m/s
VB m/s
势能减少量 mg∆h(J)
数 据 处 理 方法 ：计时器打下的第一个点作为 方法1： 起始点， 起始点，适当大距离后选一个点作终 点
V
1 2 验证： 验证 mgh = mv 2
注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰， 注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰， 且是放手时打下的第一个点。 且是放手时打下的第一个点。
h
数 据 处 理
讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究 讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究 两点 过程的起点和终点？ 过程的起点和终点？ 终点可选择倒数第一个点或倒数第二个点， 终点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从 这一个点向前数4～6个点当起点 个点当起点， 这一个点向前数4～6个点当起点，可以减小 这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（ 这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度 h）测量的误差。 ）测量的误差。
动能增加量 ∆EK(J)
通过本实验，我们可以得到的结论是： 通过本实验，我们可以得到的结论是：
误 差 分 析 因重物下落中要克服阻力 做功， 做功，实验的动能增加量必定 稍小于重力势能减少量
计算物体的速度， 计算物体的速度，可有三种方法
1、vn = 2ghn
2、vn = gtn
hn+1 −hn−1 3、 n = v 2T
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序 、实验时， 怎样？ 怎样？ 先通电源， 先通电源，再释放纸带 5、释放纸带时应注意什么问题？ 、释放纸带时应注意什么问题？ 释放重物前，重物应靠近打点计时器， 释放重物前，重物应靠近打点计时器， 以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端， 以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端， 确保重物由静止释放。 确保重物由静止释放。
复 习 1、什么叫机械能守恒？ 、什么叫机械能守恒？ 2、机械能守恒的条件是什么？ 、机械能守恒的条件是什么？ 3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？ 、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？
质量为m的物体从O点自由下落， 质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参 考面，经过A 两点的速度分别为VA VB， VA和 考面，经过A、B两点的速度分别为VA和VB，A、B两 点距地面的高度分别为hA hB。 hA、 点距地面的高度分别为hA、hB。
种方法是根据机械能守恒 第1种方法是根据机械能守恒 种方法 定律得到的， 定律得到的，而我们的目的就 是验证机械能守恒定律，所以 是验证机械能守恒定律， 不能用 第2种方法认为加速度为 ，由 种方法认为加速度为 种方法认为加速度为g， 于各种摩擦阻力不可避免， 于各种摩擦阻力不可避免，所 以实际加速度必将小于g， 以实际加速度必将小于 ，这 样将得到机械能增加的结论， 样将得到机械能增加的结论， 有阻力作用机械能应该是减少 的，故这种方法也不能用
实 验 器 材
测量这些物理量，需要哪些器材？ 测量这些物理量，需要哪些器材？ 重物、打点计时器、 重物、打点计时器、 纸带、交流电源、 纸带、交流电源、铁 架台、夹子、天平、 架台、夹子、天平、 毫米刻度尺
实 验 按如下实验步骤进行实验 器 1按照课本所示装置安装打点计时器 按照课本所示装置安装打点计时器 材
4、如何推导机械能守恒的表达式？ 、如何推导机械能守恒的表达式？
实 验 目 的
本实验借助自由落体 本实验借助自由落体 运动验证机械能守恒 运动验证机械能守恒 定律
实 验 原 理
1 1 2 2 mg∆h = mvB − mvA 2 2
要证明上式是否成立， 要证明上式是否成立，？ 如何测量这些物理量？
2将纸带穿过计时器，下端与重物相 将纸带穿过计时器， 将纸带穿过计时器 连 3接通电源，待计时器工作稳定后释 接通电源， 接通电源 放纸带 4及时切断电源，取下纸带，标上纸 及时切断电源，取下纸带， 及时切断电源 带号 5更换纸带，重复以上步骤 更换纸带， 更换纸带
实 验 1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点 选择重物时， 步 的好？为什么？ 的好？为什么？ 骤 我们要求重物作自由落体运动， 我们要求重物作自由落体运动，而 阻力是不可避免地存在的， 阻力是不可避免地存在的，为了减少阻 力对实验的影响， 力对实验的影响，应采用密度较大的重 物。
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中： 在 验证机械能守恒定律”的实验中： (1)现有器材是：打点计时器；低压电源；纸带；带夹子 现有器材是： 现有器材是 打点计时器；低压电源；纸带； 的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。 的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。其中该实验 不需要的器材是______。 不需要的器材是 。 (2)实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点 实验中， 实验中 要从几条打上点的纸带中挑选第一、 间的距离接近 _____mm并且点迹清晰的纸带进行测 并且点迹清晰的纸带进行测 量。 (3)某学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流 某学生在实验中器材安装正确， 某学生在实验中器材安装正确 操作规范， 电的频率为50Hz，但验证结果是重物增加的动能稍 电的频率为 ， 小于它减少的重力势能， 小于它减少的重力势能，其主要原因是 _______________________________________。 。
1在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列操 在 验证机械能守恒定律》的实验中， 作正确的是( ) 作正确的是 A．先释放重物，后接通电源 ．先释放重物， B．用秒表测量重物下落的时间 ． C．打完一条纸带后，立即切断电源 ．打完一条纸带后， D．每打完一条纸带，活动复写纸位置 ．每打完一条纸带，
2在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材 在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材 和测量仪器有________． 和测量仪器有 ． A．打点计时器 B．低压交流电源 C．秒表 ． ． ． D．重锤 E．铁架台和复夹 F．纸带 ． ． ． G．刻度尺 ．天平 ．刻度尺H．
2、安装打点计时器时，应注意什么问题？ 安装打点计时器时，应注意什么问题？ 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向， 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向， 计时器要稳定在铁架台上， 计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸 出桌外。 出桌外。 3、这样做的目的是什么? 这样做的目的是什么? 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差； 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差； 保证重物有足够的下落空间， 保证重物有足够的下落空间，以便在纸带 上能够打出较多的点，有利于进行计算。 上能够打出较多的点，有利于进行计算。
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我们可以选取7、 两点 比较它们的机械能E 两点， 我们可以选取 、13两点，比较它们的机械能 7和 E13,以点 为0势能参考点，则有： 以点13为 势能参考点 则有： 势能参考点， 以点 EK7＋mgh＝EK13 ＝
M kg 1 2 3 4
∆h m
VA m/s
VB m/s
势能减少量 mg∆h(J)
数 据 处 理 方法 ：计时器打下的第一个点作为 方法1： 起始点， 起始点，适当大距离后选一个点作终 点
V
1 2 验证： 验证 mgh = mv 2
注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰， 注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰， 且是放手时打下的第一个点。 且是放手时打下的第一个点。
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数 据 处 理
讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究 讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究 两点 过程的起点和终点？ 过程的起点和终点？ 终点可选择倒数第一个点或倒数第二个点， 终点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从 这一个点向前数4～6个点当起点 个点当起点， 这一个点向前数4～6个点当起点，可以减小 这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（ 这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度 h）测量的误差。 ）测量的误差。
动能增加量 ∆EK(J)
通过本实验，我们可以得到的结论是： 通过本实验，我们可以得到的结论是：
误 差 分 析 因重物下落中要克服阻力 做功， 做功，实验的动能增加量必定 稍小于重力势能减少量
计算物体的速度， 计算物体的速度，可有三种方法
1、vn = 2ghn
2、vn = gtn
hn+1 −hn−1 3、 n = v 2T
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序 、实验时， 怎样？ 怎样？ 先通电源， 先通电源，再释放纸带 5、释放纸带时应注意什么问题？ 、释放纸带时应注意什么问题？ 释放重物前，重物应靠近打点计时器， 释放重物前，重物应靠近打点计时器， 以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端， 以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端， 确保重物由静止释放。 确保重物由静止释放。
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人教版高中物理必修第二册：实验：验证机械能守恒定律【精品课件】
甲
乙
2.在“用自由落体法验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所接交流
电频率为50 Hz，当地重力加速度g取9.8 m/s2。实验选用重锤质量为m，O是
打下的第1点，从所打纸带中选择一条合适的纸带如图所示。
（1）此纸带第1、2点间的距离接近 2 mm （结果取1位有效数字）。
（2）纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运
+mgh = +mgh
2
1
2.计算重物在某两点间的动能变化和势能变化是否满足
− =mgh1-mgh2
案例1研究自由下落物体的机械能
实验器材：打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁
架台(带铁夹)、导线两根．
实验装置：
实验步骤：
(2)滑块下滑过程中不可避免地要克服阻力做功,从而导致动能的变化量略小于对应的
重力势能的变化量。
注意事项：
(1)气垫导轨的轨面不许敲、碰,如果有灰尘污物,可用棉球蘸酒精擦净。
(2)适当增大两个光电门之间的距离。
(3)滑块内表面光洁度很高,严防划伤,更不容许掉在地上。
(4)实验时保持气垫导轨的气流通畅,只有气轨喷气,才可将滑块放在气轨上面;实验完
1 2 (2−1)
1 2
=
ℎ，所以
2
1+2
2
g=9.7 m/s2。
− ℎ图像的斜率为
，整理也得到
(2−1)
5.82
，
即有
=
1+2
2 1.20
m/s 2 ， Байду номын сангаас得
高中物理人教版必修第二册教课件机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律PPT课件
的研究方法。 [情感、态度与价值观] 通过亲自实践，培养学生观察和实践能力，培养学
生实事求是的态度和正确的科学观。
四、重点难点
重点：实验方案的设计，实验数据的采集与处理。 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。
［名师课堂教学］高中物理人教版必 修第二 册教课 件机械 能守恒 定律实 验验证 机械能 守恒定 律PPT课 件（完 整版PP T)
选择重物时，
实验选轻器一材点：的好
给同还学是们重提一供点以的下实验器材，以小组 为单位好自？主为选什择么使？用实验器材，合作探
究及完成本节实验：
重物、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、 交流电源、铁架台（带铁夹）、毫米刻 度尺
高 ［中 名物 师理 课人 堂教版 学（］2高01中9新物教理材人）教必版修必 第修二第册二 教册学教课 件机：械第 能八守章恒 定机律械实能守验恒验定证律机械5能. 守实恒验定：验律证PP机T课械件能（守完恒整定版律PP T()共19张PPT)
二、学情分析
学生在次之前已做过较多的物理实验，多 次使用过打点计时器，对纸带的处理方法 并不陌生，具有一定的实验操作能力和数 据处理能力。学生可能遇到的困难是怎样 根据实验目的来设计合理的实验方案以及 如何由实验方案来选择合适的实验器材。
三、教学目标
[知识与技能] 理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物
理量。 知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验
中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物 体运动的瞬时速度的方法。 能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析 中得出实验结论。 能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相 应的措施减小实验误差。
三、教学目标
[过程与方法] 通过验证机械能守恒定律，体验验证过程与物理学
生实事求是的态度和正确的科学观。
四、重点难点
重点：实验方案的设计，实验数据的采集与处理。 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。
［名师课堂教学］高中物理人教版必 修第二 册教课 件机械 能守恒 定律实 验验证 机械能 守恒定 律PPT课 件（完 整版PP T)
选择重物时，
实验选轻器一材点：的好
给同还学是们重提一供点以的下实验器材，以小组 为单位好自？主为选什择么使？用实验器材，合作探
究及完成本节实验：
重物、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、 交流电源、铁架台（带铁夹）、毫米刻 度尺
高 ［中 名物 师理 课人 堂教版 学（］2高01中9新物教理材人）教必版修必 第修二第册二 教册学教课 件机：械第 能八守章恒 定机律械实能守验恒验定证律机械5能. 守实恒验定：验律证PP机T课械件能（守完恒整定版律PP T()共19张PPT)
二、学情分析
学生在次之前已做过较多的物理实验，多 次使用过打点计时器，对纸带的处理方法 并不陌生，具有一定的实验操作能力和数 据处理能力。学生可能遇到的困难是怎样 根据实验目的来设计合理的实验方案以及 如何由实验方案来选择合适的实验器材。
三、教学目标
[知识与技能] 理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物
理量。 知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验
中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物 体运动的瞬时速度的方法。 能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析 中得出实验结论。 能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相 应的措施减小实验误差。
三、教学目标
[过程与方法] 通过验证机械能守恒定律，体验验证过程与物理学
719实验验证机械能守恒定律课件人教版必修2
(2)实际上，在操作时很难控制纸带上所 打的头两个点的间距为 2 mm，因此只 要保证操作正确，完全不必从起始点算 起，在纸带上任选几个点，然后利用方 法二，即验证 gΔh＝12(v2B－v2A)．
三、注意事项
1．安装打点计时器时，必须使两个限位孔 的中线严格竖直，以减小摩擦阻力．
2．应选用质量和密度较大的重物，增大重 力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以 减小体积，可使空气阻力减小．
3．实验时，应先接通电源，让打点计时器 工作正常后再松开纸带让不需 要测重物的质量 m. 5．速度不能用 v＝gt 或 v＝ 2gh计算， 而应用 vn＝hn＋12－Thn－1进行测量并计算． 四、误差分析
1．偶然误差：测量相关长度时带来的，
减小的方法是多测几次取平均值．
①选用纸带时应尽量挑点迹清晰，且第一、
第二个点间的距离接近 2 mm 的纸带．
②实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动 ，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再 松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点．
③测量高度h时，应从起始点算起．为减小h 的相对误差，选取的计数点要离起始点远些 ，纸带也不宜过长，有效长度可在60 cm～ 80 cm.
2．实验原理
(1)如图7－9－1所示，借助打点计时器打出 的纸带，测出物体自由下落的高度h和该时 刻的速度v，以纸带上的第n个点为例，
图7－9－1
如图 7－9－2 中的纸带，打第 n 个计数 点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时 刻的某一段时间内的平均速度．即 vn＝ xn＋2Txn＋1＝hn＋12－Thn－1
(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＝________(重力加速度为g)． (3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守 恒定律．
物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2)
*
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．
物理人教版(2019)必修第二册8.5实验：验证机械能守恒定律(共34张ppt)
的下落空间。打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，同时需保
持纸带竖直，以减小摩擦阻力，先接通电源，再释放纸带。
三、数据处理：
1.纸带如何选取？
①点迹清晰
②前两点间的距离约为2 mm
（确保初位置速度为0）
1 2
1
h gt 9.8 0.022 m 2mm
2
2
如果没有符合这一条件的怎么办，该如何验证？
时间，不需要秒表．实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而求
解瞬时速度和下降的高度，故选项 D 正确，A、B、C 错误．]
1 2
2．(多选)用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看 mvn是否
2
等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n)．下列说法中正确的是
铁架台
重物
夹子
二、实验步骤
1．按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。
接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。
2．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。关闭电源，取下纸带备
用。
3．重复步骤2两次，打出3条纸带。
4．取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第
可以避开起始点
B
A
Δh
我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB
1
2 1
mv B - mvA 2 mg h
2
2
1 2 1 2
v B - vA g h
2
2
2.距离如何测量？
①在距离O点较远处依次标记计数点1、2、3…
②用刻度尺从初始点开始，一次测量出各点对应刻度。
2
1
O
h1
h2
持纸带竖直，以减小摩擦阻力，先接通电源，再释放纸带。
三、数据处理：
1.纸带如何选取？
①点迹清晰
②前两点间的距离约为2 mm
（确保初位置速度为0）
1 2
1
h gt 9.8 0.022 m 2mm
2
2
如果没有符合这一条件的怎么办，该如何验证？
时间，不需要秒表．实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而求
解瞬时速度和下降的高度，故选项 D 正确，A、B、C 错误．]
1 2
2．(多选)用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看 mvn是否
2
等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n)．下列说法中正确的是
铁架台
重物
夹子
二、实验步骤
1．按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。
接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。
2．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。关闭电源，取下纸带备
用。
3．重复步骤2两次，打出3条纸带。
4．取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第
可以避开起始点
B
A
Δh
我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB
1
2 1
mv B - mvA 2 mg h
2
2
1 2 1 2
v B - vA g h
2
2
2.距离如何测量？
①在距离O点较远处依次标记计数点1、2、3…
②用刻度尺从初始点开始，一次测量出各点对应刻度。
2
1
O
h1
h2
实验：验证机械能守恒定律(教学课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
2.测出挡光条的宽度l；
3.由导轨标尺读出两光电门中心
间的距离s；
4.将滑块移至光电门1左侧某处，
待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
二、实验步骤
5.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电
门2所用的时间Δt1和Δt2；
6.用天平称出滑块和挡光条的总质量M，
一、实验原理及思路
O
【原理】物体自由下落时，如果不计空气阻力，物体的机械
能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。
【思路】若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量为
h
m，测出物体自起始点O下落距离h时的速度v，则在误差允
许范围内，若有 1 mv 2 mgh 即验证了机械能守恒定律。
2
还有没有其他思路呢？
2
2
较它们的机械能EA和EB。若以点B为0势能点，则有：
EKA＋mgΔh＝
EKB
五、问题与探究
问题4：如何测物体的瞬时速度?
1
xvA(2t) a(2t)2
2
x
vAC
vA at
2t
vC
v B v A at
vB
vB vAC
vA
做匀变速运动的纸带上
0
v
t
某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。
课堂练习
(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你
重锤下落过程中机械能守恒
得到的结论是_________________________.
【解析】在误差允许范围内，由于重锤重力势能
减小量等于重锤动能的增加量，重锤下落的过程
中机械能守恒;
3.由导轨标尺读出两光电门中心
间的距离s；
4.将滑块移至光电门1左侧某处，
待砝码静止时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
二、实验步骤
5.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电
门2所用的时间Δt1和Δt2；
6.用天平称出滑块和挡光条的总质量M，
一、实验原理及思路
O
【原理】物体自由下落时，如果不计空气阻力，物体的机械
能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。
【思路】若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量为
h
m，测出物体自起始点O下落距离h时的速度v，则在误差允
许范围内，若有 1 mv 2 mgh 即验证了机械能守恒定律。
2
还有没有其他思路呢？
2
2
较它们的机械能EA和EB。若以点B为0势能点，则有：
EKA＋mgΔh＝
EKB
五、问题与探究
问题4：如何测物体的瞬时速度?
1
xvA(2t) a(2t)2
2
x
vAC
vA at
2t
vC
v B v A at
vB
vB vAC
vA
做匀变速运动的纸带上
0
v
t
某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。
课堂练习
(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你
重锤下落过程中机械能守恒
得到的结论是_________________________.
【解析】在误差允许范围内，由于重锤重力势能
减小量等于重锤动能的增加量，重锤下落的过程
中机械能守恒;
《实验：验证机械能守恒定律》教学PPT课件【高中物理必修2(人教版)】
• (7)把得到的数据填入表格里，计算各点对应的势能减 少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟理论一 致。计算时g取当地的数值。
新课学习
• 2、记录及数据处理
E
g＝9.8m/s2，T＝0.02s 。
D
h1(OB)
h2(OC)
h3(OD)
C
B
ΔEp1＝mgh1
பைடு நூலகம்ΔEp2＝mgh2
ΔEp3＝mgh3
这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。设物体
的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速度为V，则势能减少mgh，动 v
能增加，故有
mgh＝
1 mv2 2
新课学习
• 利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度h，利用时间t内的平均 速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度，算出对应时刻的瞬时速度V，即 可验证机械能是否守恒。
第七章·第九节
实验：验证机械能 守恒定律
复习旧课
1机械能守恒定律的内容？ 2.机械能守恒的条件是什么？
课前导入
请同学们设计实验方案验证机械能守恒
新课学习
• 【实验目的】验证机械能守恒定律 h
• 【实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能
和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。 如果忽略空气的阻力，
• (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 • (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远
些，可减少物体下落距离h的测量误差。纸带不宜过长，约40㎝即可。因 重物自由下落时的加速度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连 打5个点的时间为计时单位。
新课学习
• (4)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。
新课学习
• 2、记录及数据处理
E
g＝9.8m/s2，T＝0.02s 。
D
h1(OB)
h2(OC)
h3(OD)
C
B
ΔEp1＝mgh1
பைடு நூலகம்ΔEp2＝mgh2
ΔEp3＝mgh3
这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。设物体
的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速度为V，则势能减少mgh，动 v
能增加，故有
mgh＝
1 mv2 2
新课学习
• 利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度h，利用时间t内的平均 速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度，算出对应时刻的瞬时速度V，即 可验证机械能是否守恒。
第七章·第九节
实验：验证机械能 守恒定律
复习旧课
1机械能守恒定律的内容？ 2.机械能守恒的条件是什么？
课前导入
请同学们设计实验方案验证机械能守恒
新课学习
• 【实验目的】验证机械能守恒定律 h
• 【实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能
和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。 如果忽略空气的阻力，
• (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 • (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远
些，可减少物体下落距离h的测量误差。纸带不宜过长，约40㎝即可。因 重物自由下落时的加速度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连 打5个点的时间为计时单位。
新课学习
• (4)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。
实验：验证机械能守恒定律-(新)人教版高中物理必修第二册PPT优秀课件
（ 名 校 课 堂 ）实验 ：验证 机械能 守恒定 律-（新 ）人教 版高中 物理必 修第二 册PPT -优秀课 件【标 准版本 】
（ 名 校 课 堂 ）实验 ：验证 机械能 守恒定 律-（新 ）人教 版高中 物理必 修第二 册PPT -优秀课 件【标 准版本 】
总结提升 1.实验原理： 2.结合实验装置，掌握实验器材、步骤、注意事项 3.速度的测量 （1）处理纸带：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度 （2）光电门计时器：
（ 名 校 课 堂 ）实验 ：验证 机械能 守恒定 律-（新 ）人教 版高中 物理必 修第二 册PPT -优秀课 件【标 准版本 】
例1 某同学用如图4甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如 图乙所示的纸带.选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00 cm，点A、C间的距离为s1＝8.36 cm，点C、E间的距离为s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质 量为m＝1 kg.
科学推理 科学论证
mgh 1 mv2 2
可行性很强
高度——刻度尺 速度——处理纸带
vn
hn1 hn1 2T
合作讨论 构建模型
物体做自由落体运动
改进 mgh 1 mv2 2
高度——刻度尺 速度——处理纸带
注意事项
1.打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一 竖直 线上，以
减小摩擦阻力.
2.应选用体积小密度较 大 的重物.可使空气阻力的影响相对减小.
创设情境 提出问题
1.机械能守恒定律的条件是什么？ 2.在我们所学过的情境，有哪些模型机械能是守恒的呢？ 3.能否利用这些模型进行验证机械能守恒的实验呢？ 4.如果可以需要测量哪些物理量？如何测量？ 5.验证到什么结果说明机械能守恒？
（ 名 校 课 堂 ）实验 ：验证 机械能 守恒定 律-（新 ）人教 版高中 物理必 修第二 册PPT -优秀课 件【标 准版本 】
总结提升 1.实验原理： 2.结合实验装置，掌握实验器材、步骤、注意事项 3.速度的测量 （1）处理纸带：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度 （2）光电门计时器：
（ 名 校 课 堂 ）实验 ：验证 机械能 守恒定 律-（新 ）人教 版高中 物理必 修第二 册PPT -优秀课 件【标 准版本 】
例1 某同学用如图4甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如 图乙所示的纸带.选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00 cm，点A、C间的距离为s1＝8.36 cm，点C、E间的距离为s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质 量为m＝1 kg.
科学推理 科学论证
mgh 1 mv2 2
可行性很强
高度——刻度尺 速度——处理纸带
vn
hn1 hn1 2T
合作讨论 构建模型
物体做自由落体运动
改进 mgh 1 mv2 2
高度——刻度尺 速度——处理纸带
注意事项
1.打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一 竖直 线上，以
减小摩擦阻力.
2.应选用体积小密度较 大 的重物.可使空气阻力的影响相对减小.
创设情境 提出问题
1.机械能守恒定律的条件是什么？ 2.在我们所学过的情境，有哪些模型机械能是守恒的呢？ 3.能否利用这些模型进行验证机械能守恒的实验呢？ 4.如果可以需要测量哪些物理量？如何测量？ 5.验证到什么结果说明机械能守恒？
高中物理【实验：验证机械能守恒定律】优秀课件
一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(
图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1＝50 g、m2＝150 g， 打电计时器所用电源频率为50 Hz，则：(计算结果保留两位有效数字)
人教物理必修第二册
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(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝___2_.4____m/s。 [解析] (1)每相邻两计数点间还有 4 个打下的点，相邻计数点的时间间 隔 T＝0.10 s， 打第 5 个点时的速度为 v5＝x24T6＝0.2126×＋00.1.264 m/s＝2.4 m/s。
人教物理必修第二册
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2．方案二 (1)调整气垫导轨至倾斜状态时，垫块要垫至合适位置，要反复调整， 使滑块能沿导轨加速下滑。 (2)气垫导轨调整完毕后要保持导轨及垫块的位置不动。 (3)一先一后：应先将滑块移至导轨顶部附近，再接通电源释放滑块。 (4)用游标卡尺测量相关量时，要注意游标卡尺不估读。
人教物理必修第二册
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数据处理与分析 在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，使质 量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的 点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、 C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度g取9.80 m/s2，那么：
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A．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v＝gt 计 算出瞬时速度 v B．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 v＝ 2gh，计算出瞬时速 度v C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前、后 相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度 v，并通过 h＝2vg2计算出高度 h D．用刻度尺测出物体下落的高度 h，根据做匀变速直线运动时，纸带 上某点的瞬时速度等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时 速度 v
人教版必修第二册课件实验验证机械能守恒定律(共25张PPT)
mg－kmg＝ma
又
a f 2 (s3 s1) 2
联立得
f 2(1 k)g s3 s1
代入数据可得f≈40 Hz。
课堂小结
课堂小结
再见
第八章 机械能守恒定律
5 实验：验证机械能守恒定律
新课引入
新课引入
回顾机械能守恒定律的内容
新课引入
Ek2 Ep2 Ek1 Ep1
在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总 量保持不变。这个结论称为机械能守恒定律。
新课引入
经典励志短句(二)
立志是事业的大门，工作是登门入室的旅程。
8 m/s2，即验证了机械能守恒定律。
不要志气高大，倒要俯就卑微的人。
在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总量保持不变。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落。
儿童有无抱负，这无关紧要，可成年人则不可胸无大志。
利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________。
1 2
v12
gh
二、实验原理与设计
方案二
研究对象自由下落，以刚下始下落的瞬间为初态，任选下落过程中的其他时刻 为末态。
1 2
mv22
+mgh2
=
1 2
mv12
+mgh1
1 2
v22
=g
h
二、实验原理与设计
方案三
研究对象自由下落，求出研究对象的加速度。若研究对象自由下落的加速度为
9.8 m/s2，即验证了机械能守恒定律。
二、实验原理与设计
其他方案
竖直下落
又
a f 2 (s3 s1) 2
联立得
f 2(1 k)g s3 s1
代入数据可得f≈40 Hz。
课堂小结
课堂小结
再见
第八章 机械能守恒定律
5 实验：验证机械能守恒定律
新课引入
新课引入
回顾机械能守恒定律的内容
新课引入
Ek2 Ep2 Ek1 Ep1
在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总 量保持不变。这个结论称为机械能守恒定律。
新课引入
经典励志短句(二)
立志是事业的大门，工作是登门入室的旅程。
8 m/s2，即验证了机械能守恒定律。
不要志气高大，倒要俯就卑微的人。
在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，机械能的总量保持不变。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落。
儿童有无抱负，这无关紧要，可成年人则不可胸无大志。
利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________。
1 2
v12
gh
二、实验原理与设计
方案二
研究对象自由下落，以刚下始下落的瞬间为初态，任选下落过程中的其他时刻 为末态。
1 2
mv22
+mgh2
=
1 2
mv12
+mgh1
1 2
v22
=g
h
二、实验原理与设计
方案三
研究对象自由下落，求出研究对象的加速度。若研究对象自由下落的加速度为
9.8 m/s2，即验证了机械能守恒定律。
二、实验原理与设计
其他方案
竖直下落