20xx人教版高中物理必修二79實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(參考版)
2024-11-20 22:17本頁面
【正文】 人教版 9 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 [目標(biāo)定位 ] 時(shí)速度． 2．掌握利用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理和方法． 一、實(shí)驗(yàn)原理 1 ． 在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中 ， 物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 ， 總的機(jī)械能守恒 ， 即 m gh ＝12m v2. 2 ．物體下落高度的測(cè)量：通過紙帶用刻度尺測(cè)出． 3 ． 物體瞬時(shí)速度的測(cè)量、計(jì)算：紙帶上第 n 個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這個(gè)點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度 vn＝hn ＋ 1－ hn － 12 T( hn＋ 1 、 h n － 1 分別為第 n ＋ 1 個(gè)點(diǎn)、第 n － 1 個(gè)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)的距離 ) ． 想一想 要確定物體的動(dòng)能 ， 需測(cè)出物體下落一定高度時(shí)的速度．根據(jù)已學(xué)過知識(shí) ， 可有三種方法： ( 1 ) v n ＝ 2 gh n ； ( 2) v n＝ gt n ； (3 ) v n ＝h n ＋ 1 － h n － 12 T， 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采取哪種方法？ 答案 第 (3) 種方法．其中 ， 第 (1) 種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律 mgh ＝12m v2得到的 ， 而我們的目的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 ，顯然不能用 ， 根據(jù)這一定律得到的結(jié)論再去驗(yàn)證之 ， 因而不可?。? 第 (2) 種方法認(rèn)為加速度為 g ， 由于各種摩擦阻力不可避免 ， 所以實(shí)際下落加速度必將小于 g ， 而下落高度 h 是直接測(cè)量的 ，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論 ， 有阻力作用機(jī)械能應(yīng)是 減少的 ， 故這種方法 也不能用． 總之 ， 本實(shí)驗(yàn)中速度看似有很多方法求得 ， 但正確的只有一種 ，即從紙帶上直接求出物體實(shí)際下落的速度 ， 而不能用理論值計(jì)算 ， 同樣的道理 ， 重物下落的高度 h 也只能用刻度尺直接測(cè)量 ，而不能用 h ＝12gt2或 h ＝v22 g計(jì)算得到． 二 、 實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái) (帶鐵夾 )、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘 (帶夾子 )、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源 (4 V～ 6 V)． 想一想 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中是否需要用到天平？ 答案 不需要天平．要驗(yàn)證的是12m v2＝ m gh 或12m v22 －12m v21 ＝ mg Δ h ， 只需驗(yàn)證12v2＝ gh 或12v22 －12
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