高中物理 备课资料9《实验：验证机械能守恒定律》 新人教版必修1
新课标人教版高一物理必修二 第七章 第9节 实验：验证机械能守恒定律
1 2 (3)验证：通过计算，在误差允许的范围之内 vn 与 ghn 是否相等 2 1 2 1 2 或 vm － vn 与 ghmn 是否相等。 2 2
六、注意事项 (1)尽可能地控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件， 这就要求尽量减小各种阻力，采取的措施有： ①安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线竖直，以减
力势能的减少量ΔEp。这是实验设计上带来的系统误差。 (3)打点计时器周期变化带来误差。
例1：
在验证机械能守恒定律的实验中。
(1)从下列器材中选出实验所必须的，其编号为________。 A．打点计时器(包括纸带)； C．天平； E．秒表； B．重物； D．毫米刻度尺； F．小车。
(2)打点计时器的安装放置要求为________________；开始
新课标人教版 高一物理 必修二
实验理论指导
题型一
第 七 章 第 9 节
典题案例 导析
题型二 题型三
知能演练提升
一律。
二、实验原理 在自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转 化，但总机械能守恒。 方法1：若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量
3．纸带处理 在起始点标上0，在以后各点依次标上1、2、3、…用刻 度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、… 五、数据处理 hn＋1－hn－1 (1)利用公式vn＝ ，计算出点1、点2、点3…的 2T 瞬时速度v1、v2、v3…。
1 2 1 1 1 2 2 (2)要验证的是 mv ＝mgh 或 mv2 － mv1 ＝mgΔh， 只需验证 2 2 2 2 1 2 1 2 v ＝gh 或 v2 － v1 ＝gΔh，因此不需要测量重物的质量 m。 2 2
三、实验器材 铁架台(带铁夹)，打点计时器，重物(带纸带夹子)， 纸带数条，复写纸，导线，毫米刻度尺，学生电源(交
高考物理 验证机械能守恒定律课件 新人教版
0.14m J.从而可以得出结论：在实验误差范围内.,
只有重力做功时,物体的机械能守恒.
AB
C
D
0.98 cm
1.42 cm
1.78 cm
（2）在验证机械能守恒定律的实验中
①自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少
空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力 对实验的影响
②实验中 不要 测定重锤的质量( 填“要”或“不要” ).
如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须知 道物体的质量
2、如何选择纸带？第一、二两点间的距离接近多少mm?
在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm， 且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次
标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、 h3……。
3、重物的速度如何测量？ 重物的速度可以从纸带测出
实验步骤
①按照装置安装打点计时器
②将纸带穿过计时器，下端与重物相连
③先接通电源后释放纸带
④更换纸带，重复以上步骤
⑤选择纸带，处理数据
注意事项:
1．打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直 线上，以减小摩擦阻力。 2．选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带
3．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测 量重锤的质量。 误差分析：由于重锤克服阻力作功，所
点计时器的周期为T=0.02s,重力加速度g=9.8 m/s2;重锤
的质量为m,已知S1=0.98cm, S2=1.42cm, S3=1.78cm,则
记录B点时重锤的动能EKB=
m(S1 S2 )2 8T 2
J(写计算式用
字母表示),记录C点时重锤的动能EKC=0.32m J;重锤从B 点到C点重力势能变化量是 0.142m J,动能变化量是
验证机械能守恒定律 高中物理必修课件PPT 人教版
利用匀变速直线运动的规律 可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬时速度。
vB vAC
数据记录
通过测量计算发现，动能增加量一般稍小于重力势能 减少量，这是怎么回事？
因重物下落中势必要克服阻力做功，使得一小部分动 能转化为了内能。
为了减小摩擦，可以对实验进行怎样的改进？
其它方案：气垫导轨和数字计时器验证机械 能守恒定律
课堂总结
用mgh表示重力势能的减少量
验
实验方法
用 1 mv2 表示动能的增加量
2
证
比较两者是否相等
机
械
能 守
速度测量
中间时刻的瞬时速度与这段时 间上的平均速度的数值相等
恒
定
重物的质量不必测量,实
律 注意事项 验的结果受阻力影响,多
做几次反复验证
即验证： mgh 1 mv2
2
gh始点 O 为基准
物体从 O 点下落到 A 点下落的 高度为 h，到达 A 点时的速度为 v
物体重力势能的减小量为：mgh
物体动能的增加量为：1 mv2 2
gh 21 v 验证
与
1 mv2 2
2
是否相等
下落起始点 O
h v
A
实验操作过程
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采用相应 的措施减小实验误差。
本实验借助的物理现象是：
自 由 落 体 运 动
验证机械能守恒定律
重力势能减小 动能增加
自 由 落
小球在下落过程中，重力势能
的减少量为 ΔEp减，动能的增加量
为 ΔEk增，如果 Ep减 Ek增
体
则证明小球下落过程中机械能守恒
v
高一物理人教版 必修2 第七章 第9节
-高中物理第七章机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律一等奖公开课ppt课件
图 7-9-1
3．选纸带：选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为 2 mm 的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为 2 mm 的第一个点作为起 始点，记作 O，在距离 O 点较远处再依次选出计数点 1、2、3…
4．测距离：用刻度尺测出 O 点到 1、2、3…的距离，即为对 应下落的高度 h1、h2、h3…
[例 3] 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用 6 V、50 Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图 7-9-4 所示，O 点为 重锤下落的起点，选取的计数点为 A、B、C、D，各计数点到 O 点 的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取 9.8 m/s2，若重 锤质量为 1 kg。
(2)已测得 s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm；当地重力 加速度大小为 9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重 力的 1%。由此推算出 f 为________ Hz。
[解析] (1)重物匀加速下落时，根据匀变速直线运动的规律得
vB＝s12＋Ts2＝12f(s1＋s2)
的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是
A．选用的重物质量过大 B．选用的重物质量过小 C．空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力
()
D．实验时操作不规范，实验数据测量不准确
[解析] 造成题中所述误差的主要原因是来自于各方面的阻
力，选项 C 正确。
[答案] C
[例 2] (全国乙卷)某同学用图 7-9-3(a)所示的实验装置验证机 械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频 率有 20 Hz、30 Hz 和 40 Hz。打出可能控制实验，满足机械能守恒的条件，这就要求尽 量减小各种阻力的影响，采取的措施有：
高中物理第七章机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律全省一等奖公开课PPT
3．纸带处理
在起始点标上0，在以后各点依次标上1、2、3、…用刻
度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、…
五、数据处理
(1)利用公式vn＝
hn＋1－hn－1 2T
，计算出点1、点2、点3…的
瞬时速度v1、v2、v3…。
(2)要验证的是12mv2＝mgh 或12mv2 2－12mv1 2＝mgΔh，只需验证12 v2＝gh 或12v2 2－12v1 2＝gΔh，因此不需要测量重物的质量 m。
(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______________________________。
七、误差分析 (1)测量长度会带来偶然误差。减小偶然误差的办法： ①测距离都应从O点测起； ②多次测量取平均值； ③选取的计数点应尽可能离O点远些，以减小相对误差。 (2)重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主 要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力。克服这些 阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量ΔEk必定小于重 力势能的减少量ΔEp。这是实验设计上带来的系统误差。 (3)打点计时器周期变化带来误差。
第第
七
9章节Βιβλιοθήκη 实验理论指导典题案例 导析
题型一 题型二 题型三
知能演练提升
一、实验目的 通过自由落体运动验证机械能守恒定律。 二、实验原理 在自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转 化，但总机械能守恒。 方法1：若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量 为m，某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则 应有 mgh＝12mv2 ，借助打点计时器，测出重物某时刻的下 落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒。
高中物理 机械能守恒定律 第九节 验证机械能守恒定律课时作业 新人教版必修1
高中物理机械能守恒定律第九节验证机械能守恒定律课时作业新人教版必修1一、选择题1．用自由落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的()A．天平 B．弹簧测力计C．刻度尺D．秒表[解析]验证机械能守恒定律的实验中，需用刻度尺测量计数点之间的距离，不需用天平测出重物的质量，也不需用秒表和弹簧测力计，故正确答案为C.[答案] C2．在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利()A．只要足够重就可以B．只要体积够小就可以C．既要足够重，又要体积非常小D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带在运动时不致扭曲[解析]利用重物下落验证机械能守恒时，必须让空气阻力对实验结果的影响越小越好，所以重物的密度越大，阻力相对重力越小，越有利于减小实验误差，同时还应便于实验操作，故正确选项为C、D.[答案]CD3．某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中正确的是()A．把电磁打点计时器固定在铁架台上，并用导线连接到低压交流电源上B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据[解析]在做“验证机械能守恒定律”的实验时，应先接通电源，后释放纸带，以保证打第一个点时纸带的初速度为零，故只有C错误，A、B、D均正确．[答案]ABD4．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是()A．选用重锤的质量过大B．选用重锤的质量过小C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不仔细，实验数据测量不准确[解析]在重锤下落过程中，重锤需克服空气的阻力及打点计时器对纸带的阻力做功，重锤减少的重力势能在克服阻力做功的过程中消耗掉一部分，因此重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，故只有C是正确的．[答案] C5．如下图所示，是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选中N点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算打N点时纸带下落速度的方法，其中正确的是(T 是打点周期)()A ．N 点是第n 个点，则vn ＝gnTB ．N 点是第n 个点，则vn ＝g(n －1)TC ．vn ＝sn ＋sn ＋12TD ．vn ＝dn ＋1＋dn －12T[解析] 在实验中应使用测量值尽量接近真实值，只有C 选项能达到此目的．[答案] C6．在利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是( )A ．重物下落的实际高度大于测量值B ．重物下落的实际高度小于测量值C ．重物实际末速度v 大于gt(g 为重力加速度，t 为下落时间)D ．重物实际末速度v 小于gt[解析] 由于纸带与重物同步运动，故所测纸带上两点间距离与重物下落高度相同，A 、B 均错；由于存在阻力作用，重物下落加速度a<g ，故实际末速度v ＝at<gt ，C 错，D 对．[答案] D二、非选择题7．在验证机械能守恒定律的实验中，若以v22为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出v22－h 图线应是__________；v22－h 图线的斜率等于__________的数值． [解析] 对做自由落体运动的物体，据机械能守恒定律得：mgh ＝12mv2，所以12v2＝gh ，12v2∝h.[答案] 过原点的一条直线 重力加速度8．本实验中挑选纸带的原则是：①__________；②__________；③__________.纸带上第1、2两点间的距离等于1.96 mm ，则说明____________________；纸带上第1、2两点的间距小于1.96 mm 则说明__________．[答案] ①点迹清晰 ②点迹在一直线上 ③第一、二两点间距接近2 mm 物体在打点时开始下落，物体在打点后开始下落9．右图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有__________．(填入正确选项前的字母) A．米尺B．停表C．0～12 V的直流电源D．0～12 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有__________．(写出两个原因)[解析](1)需要米尺来测量两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故选A、D.(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦阻力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交变电流频率不稳定．(选取两个原因即可) [答案](1)AD(2)见解析10．验证机械能守恒定律的实验步骤安排如下：A．把电磁打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上B．将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让手尽量靠近打点计时器C．松开纸带，接通电源D．更换纸带，重复几次，选点迹清晰的纸带进行测量E．用天平测量重物的质量m在上述实验步骤中错误的是__________和__________，可有可无的是__________．[解析]B步骤中应让重物尽量靠近打点计时器，而不是手靠近；C步骤中应先接通电源，后释放纸带；E步骤可有可无，不称量重物的质量也可验证机械能守恒定律．[答案]B C E11．利用下图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带．通常要求从其中挑选头两点(即0、1两点)间距离接近2 mm 的纸带进行测量．但一位同学未按此要求，却选取了一条操作正确、点迹清楚，但头两点(0与1点)间的距离明显小于2 mm 的纸进行标点(标出0、1、2、3……各实际点迹)、测量(测出各点与0点的高度差h1、h2、h3……)，见图乙，那么能否用它正确计算比较点n 位置处的动能与重力势能的对应关系(n ＝2,3,4，…)，即能否验证12mv 2n ＝mghn ？__________，理由是____________________________________，列出点n 处瞬时速度的计算式(应用从纸带上读取的数据)vn ＝__________.[解析] 本题的实验过程要求先接通电源，开启打点计时器，在纸带上记下初始位置．然后将纸带、重锤系统适时地由静止释放使之自由下落．所谓“适时”，最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释放，纸带上的头两点的间隔就是自由落体在第一个0.02 s 内下落的位移，即h1＝12gt21＝12×9.8×(0.02)2 m ＝1.96 mm≈2 mm. 但这种情况的机会很少，通常是在振针两次敲击纸带之间的某时刻松手释放．但只要是由静止释放，运动性质仍然是自由落体，只是纸带上头两点之间的距离h1由于所经历的时间小于0.02 s 而较2 mm 要短些．因此仍可以进行验证机械能守恒的计算，即比较点n 位置的动能12mv2n 与重力势能减少量mghn 的等量关系． 同样道理，因下落高度h 和速度都不能用理论计算值，而只能用实际测量值，故不从第一点开始，如从第3点到第8点之间的纸带也能验证机械能是否守恒，只要计算出势能减少量是否等于对应的动能增加量即可．[答案] 能 因为运动性质仍为自由落体运动，只要将n ＝1的位置除外即可hn ＋1－hn －12T12．如下图甲所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒白纸上画出记号，如下图乙所示，测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106 mm ，已知马达铭牌上有“1440 r/min”字样，请说明如何由此验证机械能守恒定律．[解析] 其方法如下：(1)由马达铭牌“1440 r/min”算出毛笔画的线距的时间间隔为 T ＝1n ＝601440s≈0.04 s. (2)根据vn ＝xn ＋xn ＋12T算出任意选取的画相邻两条线时圆柱棒的瞬时速度， vC ＝＋－32×0.04 m/s ＝1.25 m/s ， vD ＝＋－32×0.04 m/s ＝1.65 m/s.故ΔEk ＝12mv2D －12mv2C ＝12m(v2D －v2C ) ＝12m×(1.652－1.252) J ＝0.58m J. 而－ΔEp ＝mg·CD ＝m×10×58×10－3 J ＝0.58m J ，可见ΔEk ＝－ΔEp ，这就验证了圆柱棒自由下落时，机械能是守恒的．[答案] 见解析。
高中物理人教版ppt机械能守恒定律课件(新版)
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答案:先释放纸带后接通打点计时器电源 (1)左 (2)0.98 (3)0.49 0.48 (4)> 实验中存在阻力 (5)在实验误差允许的范围内,重物的机械能守恒 (6)vB的计算值偏大,ΔEk可能大于ΔEp
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命题角度2 拓展迁移——还能怎么做
使用速度传感器或光电门替代打点计时器,提高速度测量的 准确性和操作的便捷性. 【典例3】某物理实验小组利用如图所示的装置验证机械能 守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为30°,1和 2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电 计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各 自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s、 2.00×10-2 s.已知滑块质量为2.00 kg,滑块沿斜面方向的长度 为5.00 cm,光电门1和2之间的距离为0.54 m,g取9.80 m/s2,取 滑块经过光电门时的速度为其平均速度.
一个同学在操作上出现了问题,出现的问题是
.
.
.
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按实验要求正确地选出的纸带如图所示(相邻计数点间的时 间间隔为0.02 s).
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五、数据处理与分析
v2/(m/s)
v1/(m/s)
Δh/m
内容讲解
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一、实验目的
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。
验证机械能守恒定律
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方案二Biblioteka 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
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山东省专用学年高中物理第七章机械能守恒定律第节实验验证机械能守恒定律课件新人教版必修.ppt
2019年9月24
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18
1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接
测量的是
()
A．重物的质量
B．重力加速度
C．重物下落的高度
D．重物下落某一高度所对应的瞬时速度 解析：选 C 重物的质量不需要测量；重力加速度是已知的；重
物下落的高度需要测量；瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出
2019年9月24
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24
解析：C 点到 O 点的距离 hC＝77.76 cm，由此可知重力势能的减 少量为 mghC＝1.00×9.80×77.76×10－2J≈7.62 J。不能错误认为 动能增加量也为 7.62 J。C 点的速度 vC＝h2BTD代入数值可以解得 vC＝3.89 m/s。所以重物动能的增量为12mv2＝7.57 J。在误差允许 的范围内重力势能的减少量等于动能的增加量。 答案：7.62 7.57
该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需要用实验数据和 其他题给条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，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________，打出 C 点时重物下 落的速度大小为________，重物下落的 加速度大小为________。
的。故应选 C。
2019年9月24
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19
2．用落体法验证机械能守恒定律的实验中得到如图所示纸带。
根据纸带算出相关各点的速度 v，测量出下落距离 h，则以v22为纵
轴，以 h 为横轴画出的图像应是
()
2019年9月24
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20
解析：选 C 由机械能守恒定律得： mgh＝12mv2，得：v22＝gh， 可以看出v22与 h 成正比例关系，图线是过原点的直线，C 正确。 数据处理可以用不同的方法，得到相同的结论。
高一物理同步资料：8机械能守恒定律(新人教版)必修1
人教版高一物理必修1备课资料8《机械能守恒定律》一、研究动能与势能的彼此转化1.动能和重力势能的彼此转化把小金属拴在细线上悬挂起来,做成一个单摆(如图所示),记下摆球的平衡位置O.把物体从平衡位置O拉到B,放手后观察摆球沿着来回摆动,能够看出:摆球处于高度最大的位置(即重力势能最大)时,速度为零(即动能为零);摆球处于高度最小的位置(即重力势能最小)时,速度最大(即动能最大).可见摆球在摆动进程中,动能和重力势能是彼此转化的.2.动能和弹性势能的彼此转化方式一：如图所示,在水光滑腻的平面上放置一小车A,小车A的前端固定一根劲度系数适合(小一些为宜)的弹簧,平面的一端固定一木块B,将小车A以较大的速度推向木块B,能够看到随着小车速度的减小,弹簧被紧缩,然后小车又被紧缩的弹簧弹回来.观察小车的运动速度和弹簧形变大小的转变,不难发觉:在弹簧被紧缩阶段,随着小车速度的减小(即动能减小),弹簧形变愈来愈大(即弹性势能越大);在弹簧恢复阶段,随着弹簧形变的减小(即弹性势能减小),小车的速度增大(即动能增大).可见,动能和弹性势能是转化的.方式二：如图所示,在水平面的两头别离固定木块A和B,在小车(总质量400—500克)两头安装两段能够紧缩的弹簧,把小车放在平面上,先使小车靠近木块A,并使小车上该端的弹簧尽可能紧缩.然后释放小车,观察小车在A、B间的运动情形,说明弹性势能和动能的彼此转化.实验当选择劲度系数适合的弹簧是实验成功的关键,建议用以下的方式自制:用直径为—毫米的钢丝绕成直径约为40毫米的弹簧,绕制时可将一根直径约为30毫米的金属圆棒夹在台虎钳上,用钢丝钳拉紧钢丝在金属棒上密绕.绕完后不要松手,点燃酒精喷灯(或酒精灯)对网丝进行退火.加热时要使火焰均匀地烧到钢丝的每一部份,加热3—4分钟后,取走酒精灯,把事前预备好的一大杯水浇在金属棒和钢丝上,对钢丝进行淬火.再把它控制成长度为8—10厘米,10圈的弹簧(也可先把钢丝退火,绕好弹簧后再淬火).那个实验也可在气垫导轨上演示,而且效果更好.二、变力的功功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W=Flcosα只能用于恒力做功情形，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用，下面对变力做功问题进行归纳总结：(一)等值法等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则能够通过计算该恒力的功，求出该变力的功.而恒力做功又能够用W=Flcosα计算，从而使问题变得简单.(二)微元法当物体在变力的作用下做曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步转变，可用微元法将曲线分成无穷个小元段，每一小元段能够为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和.(三)平均力法若是力的方向不变，力的大小对位移按线性规律转变时，可使劲的算术平均值（恒力）代替变力，利用功的概念式求功.(四)图象法若是力F随位移的转变关系明确，始末位置清楚，可在平面直角坐标系内画出Fx图象，图象下方与坐标轴所围的“面积”即表示功.(五)能量转化法求变力做功功是能量转化的量度，已知外力做功情形可计算能量的转化，一样按照能量的转化也可求外力所做功的多少.因此按照动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功.(1)用动能定理求变力做功动能定理的内容是：外力对物体所做的功等于物体动能的增量.它的表达式是W外=ΔE k，W外能够理解成所有外力做功的代数和，若是咱们所研究的多个力中，只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以够求出那个变力所做的功.(2)用机械能守恒定律求变力做功若是物体只受重力和弹力作用，或只有重力或弹力做功时，知足机械能守恒定律.若是求弹力那个变力做的功，可用机械能守恒定律来求解.(3)用功能原理求变力做功功能原理的内容是：系统所受的外力和内力（不包括重力和弹力）所做的功的代数和等于系统的机械能的增量，若是这些力中只有一个变力做功，且其他力所做的功及系统的机械能的转变量都比较容易求解时，就可用功能原理求解变力所做的功.(4)用公式W=Pt求变力做功.。
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人教版高一物理必修1备课资料9《实验：验证机械能守恒定律》
一、“验证机械能守恒定律”
如图所示,用长约0.5 m的细线拴住铁球做成摆,细线的上端固定,在悬点的正下方D处放
一刮脸刀片,刀片平面取水平方向,刀刃应与摆线的运动方向斜交而不要垂直,见俯视图,这样
才能迅速把线割断.仔细调整刀刃的位置,使之恰好能在球摆到最低点时把线割断,割断处应
尽量靠近摆球.在水平地面上放一张白纸,上面再放一张复写纸.
实验时,用天平测出小球的质量为m.将摆球偏离平衡位置B,测出小球点在点A处相对于B
点的高度h1.释放摆球,当摆球经过平衡位置时,摆线被割断,小球即做平抛运动,落地后在白纸
和复写纸上打下落点的痕迹,测出射程l和抛出点离地面的高度h2.则小球在B点时的速度
为:vb=22hgl.(平抛运动规律同学们在第六章中学习)摆球在A点相对于B点的势能为Ep=mgh1,
在B点时的动能为Ek=222421hmglmvB.比较Ep和Ek,进而得出机械能守恒的结论.
将小球从A′位置释放,重做实验.
请你动手试一试,相信你会有许多收获!
二、如何做好“验证机械能守恒定律”实验
成功地做好此实验的关键有多个方面,其中最关键的一点就是稳固、竖直地安装铁架台和
打点计时器,保证重物的下落为自由落体运动,使纸带与打点计时器之间的摩擦力尽量减小.
现行物理教科书上的实验装置在实验中有些不实用,应该进行创新式的改进设计.这是因
为:①计时器本身的重力以及纸带对计时器的摩擦力均会产生一个使计时器转动的力矩,难以
保证重物下落时计时器本身的稳固性.②由于计时器的安装偏高,如图甲所示,手提纸带上端
时操作困难,一般来说,实验桌高约80 cm,铁架台杆高约60 cm,即便安在杆高的32处,再加纸
带的标准长度为82 cm,手提纸带上端时的高度约为80 cm+40 cm+82 cm=202 cm,显然此高度
会使实验操作困难.
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如何改进才能更成功呢?
改进方法：如图乙所示,降低计时器位置,并让计时器底侧靠在铁架台的底板上,使打点计
时器的安装方便、牢固,这样一来虽然纸带的利用率降低,但其有效长度的利用仍然是足够的.