魯科版必修二23能量守恒定律02-文庫吧資料
2024-12-17 03:16本頁面
【正文】 彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉化 . 問題：這個實 驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個實驗說明了什么？ 學生活動： 觀察演示實驗，思考問題，選出代表發(fā)表見解 . 小球在往復運動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用 .重力、支持力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球做功 . 實驗表明，小球在往復運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉化 .小球在往復運動過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢能和動能的總和，即機械能應該保持不變 . 教師活動： 總結、過渡： 通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉化，那么在動能和 勢能的轉化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就用實驗來探索這個問題 . 推進新課 一、機械能的轉化和守恒的實驗探索 在學生開始做實驗之前，老師應強調如下幾個問題： ：一是第一點 O為計時起點， O點的速度應為零 .怎樣判別呢？ ？ ？為什么？ ，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？ ，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯 .他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個 計數(shù)點要離起始點適當遠些好，還是近些好？ 學生活動： 思考老師的問題，討論、交流，選出代表發(fā)表見解 . s打點一 次，在最初的 s內物體下落距離應為 m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近 2 mm的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續(xù)相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔 t= s. ，所以不必測量物體的質量 m，而只需驗證nn ghv ?221就行了 . ，使其兩限位孔在同一豎直平面內，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用 . ，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落 . .為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些好 .[來源 :學科網 ] 教師活動： 聽取學生匯報，點評，幫助學生解決困難 . 學生活動： 學生進行分組實驗 . 數(shù)據處理： 明確本實驗中要解決的問題即研究動能與重力勢能的轉化與守恒 . 在右圖中，質量為 m 的物體從 O 點自由下落，以地面作零勢能面，下落過程中任意兩點 A和 B的機械能分 別為： AAA mghmvE ?? 221, BBB mghmvE ?? 221 如果忽略空氣阻力，物體下落過程中如果動能的改變量等于勢能的改變量，于是有 Ea=Eb,即BBAA m ghmvm ghmv ??? 22 2121 上式亦可寫成BAAB m ghm ghmvmv ??? 22 2121 該式左邊表示物體由 A到 B過程中動能的增加，右邊表示物體由 A到 B過程中重力勢能的減少 . 如果實驗證明等式成立 ,說明物體重力勢能的減少等于動能的增加 .為了方便，可以直接從開始下落的 O 點至任意一點（上圖中 A點）來進行 研究，這時應有： mhgmvA ?221.式中 h是物體從 O點下落至 A點的高度， vA是物體在 A點的瞬時速度 . A點的瞬時速度 vA？ 根據做勻加速運動的物體在某一段時間 t 內的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度可求出 A點的瞬時速度 vA. 右圖是豎直紙帶由下而上實際打點后的情況 .從 O 點開始依次取點
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