第七章機(jī)械能守恒定律第9節(jié)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教案20xx1128264-物理備課大師-wenkub
2022-12-20 05:36:50 本頁(yè)面
【正文】 差的分析，從而使我們對(duì)機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識(shí)，不止停留在理論的推導(dǎo)上，而且還能夠通過親自操作和實(shí)際觀測(cè)，從感性上增加認(rèn)識(shí)，深化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解； 3．要明確紙帶選取及測(cè)量瞬時(shí)速度簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的方法。 教學(xué)難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)誤差分析的方法。 3g）及紙帶；天平（秤量大于 300g）及砝碼；鐵架臺(tái)、復(fù)夾、燒瓶夾；電源。 重物的速度可以用大家熟悉的方法從紙帶測(cè)出，這樣也就知道了它在各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得到它在各點(diǎn)的動(dòng)能。 設(shè)物體的質(zhì)量為 m，下落距離為 h時(shí)物體的瞬時(shí)速度為 v，則重力勢(shì)能減少 mgh，動(dòng)能增加 212mv ，故有 mgh＝ 212mv 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)出重物下落的高度 h，利用時(shí)間 t 內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度算出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。在實(shí)驗(yàn)中可選擇質(zhì)量較大、密度較大的重物，可減少阻力的影響。 3．為了增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，可以重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，還可以在一次下落中測(cè)量多個(gè)位置的速度，比較重物在這些位置上動(dòng)能與勢(shì)能之和。 【速度的測(cè)量】 我們學(xué)過了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并且已經(jīng)知道自由落體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，就可以用一個(gè)更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確的方法測(cè)量重物下落時(shí)的瞬時(shí)速度了。 h v 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1．如圖所示，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地固定在置于桌邊的鐵架臺(tái)上，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好。 5．在打好點(diǎn)的紙帶中挑選“點(diǎn)跡清楚且第一、二兩點(diǎn)間距離約為 2mm”的一條紙帶，記下第一個(gè)點(diǎn)的位置 O，并在紙帶上從任意點(diǎn)開始依次選取幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn) 3??，并用刻度尺依次測(cè)出各點(diǎn)到位置 O的距離，這些距離就是物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn) ??時(shí)下落的高度 h h h3??。 8．拆掉導(dǎo)線，歸整器材。選取的各計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)些，可減少物體下落距離 h的測(cè) 量誤差。 5．實(shí)際上重物和紙帶下落過中要克服阻力做功，所以動(dòng)能的增加量要小于勢(shì)能的減少量。 2．實(shí)際上重物和紙帶下落過程中要克服阻力 (主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力 )做功，故動(dòng)能的增加量 ΔE K必定稍小于勢(shì)能的減少量 ΔE P，這是屬于系統(tǒng)誤差。由于第一點(diǎn)應(yīng)是重物做自由落體運(yùn)動(dòng)開始下落的點(diǎn)，所以應(yīng)選取點(diǎn)跡清晰且第 2兩點(diǎn)間的距離接近 2mm的紙帶。實(shí)驗(yàn)打出的任何一條紙帶，只要后面的點(diǎn)跡清晰，都可以用于計(jì)算機(jī) 械能是否守恒。
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