人教版高一物理必修二实验：验证机械能守恒定律PPT课件
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人教版(新)高中物理必修2-实验-验证机械能守恒定律-(28张)-PPT优秀课件
左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测重物的质量 ， 操作不恰当的步骤是 D ，改正为 应先接通电源， 待打点稳定后再释放纸带 。
人教版（2019）高中物理必修2-8.5 实验：验证机械能守恒定律-课件( 共28张P PT)
人教版（2019）高中物理必修2-8.5 实验：验证机械能守恒定律-课件( 共28张P PT)
17
13
1．我们可以选取7、13两点，比较它们的机械能E7， 和E13以点13为0势能参考点，则有EK7+mgh=EK13
2．计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离 后选一个点作终点，验证mgh=去m2 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。
1 2 3 4
通过本实验，我们可以得到的结论是：
解析：（1）摆锤在最低点的速度即为小铁块做平抛运动的
初速度，所以要利用v0=
x t
=
x
= 2h x
g
g 来求初速度，所以需要测
2h
量的物理量有小铁块的水平位移x和竖直下落的高度h。
（2）根据平抛运动规律知初速度：v0=
x t
=
= x
2h x
g
g。
2h
（3）要验证机械能守恒即验证摆锤减少的重力势能等于
用上述方法能验证机械能守恒定律。
人教版（2019）高中物理必修2-8.5 实验：验证机械能守恒定律-课件( 共28张P PT)
人教版（2019）高中物理必修2-8.5 实验：验证机械能守恒定律-课件( 共28张P PT)
题5 如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆
锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，
（2）用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v0=
人教版高一物理必修二实验：验证机械能守恒定律PPT课件
v2
v3
…
12v22
12v23
...
vn
…
12v2n
...
若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率 为g的直线，则验证了机械能守恒．
人教版高一物理必修二9.实验：验证 机械能 守恒定 律(共22 张PPT)
人教版高一物理必修二9.实验：验证 机械能 守恒定 律(共22 张PPT)
八、误差分析 1．系统误差 本实验中因重锤和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气 阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量 ΔEk 稍小于重力势 能的减少量 ΔEp，即 ΔEk<ΔEp，这属于系统误差，改进的方法是 调整器材的安装，尽可能地减小阻力．
人教版高一物理必修二9.实验：验证 机械能 守恒定 律(共22 张PPT)
(2)如果根据
1m 2
v
2B－12m
v
2A＝mgΔh
验证时，由于重力势能的变
化是绝对的，处理纸带时，选择适当的点为基准点，这样纸带上打
出的第 1、2 两点间的距离是否为 2 mm 就无关紧要了，所以只要
后面的点迹清晰就可选用．
h
h1
h2
h3
…
hA
…
hB
…
v A ＝hA ＋12－Th A －1 v B ＝hB ＋12－Th B －1 是否有：
ghAB＝12v2B－12v2A
v2
v3 …
vA
…
vB
…
如果在实验误差允许的范围内若___gh_A_B＝__12v_2B_－_12_v2A__， 则说明机械能守恒定律是正确的。
人教版高一物理必修二9.实验：验证 机械能 守恒定 律(共22 张PPT)
5．速度不能用 vn＝gtn 或 vn＝ 2ghn计算，否则犯了用机械能 守恒定律验证机械能守恒的错误．
人教版(新教材)高中物理必修2：第5节 实验：验证机械能守恒定律ppt课件
解析 (1)该实验是验证机械能守恒定律的实验。因为我们知道自由落体运动只 受重力，机械能就守恒。如果把物体的运动看成自由落体运动，再运用自由落 体的规律求解速度，那么就不需要验证，其中A、B、C三项都是运用了自由落 体的运动规律求解的，故A、B、C错误，D正确。 (2)利用匀变速直线运动的规律得，打点4的速度
方案一：利用起始点和第 n 点计算，代入 ghn 和12v2n，如果在实验误差允许的范围内，
ghn＝12v2n，则验证了机械能守恒定律。
方案二：任取两点计算。 先任取两点 A、B 测出 hAB，算出 ghAB。 再算出12v2B－12v2A的值。 如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝12v2B－12v2A，则验证了机械能守恒定律。 方案三：图像法。从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h， 并计算各点速度的平方 v2，然后以12v2 为纵轴，以 h 为横轴，绘出12v2－h 图线，若 是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒定律。
小。
探究1 科学探究之实验操作及结果分析
【例1】 在利用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲 所示。
甲
(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和下落高度 h。某小组的 同学利用实验得到了所需纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是________； 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。
《实验：验证机械能守恒定律》机械能守恒定律PPT优秀课件-人教版高中物理必修二PPT课件
12mv12＋mgh1
或：12mv22－12mv12＝mgh1－mgh2 .
(2)所需测量的物理量:物体所处两位置之间的 高度差, 及物体的 运动速度．
三 参考案例
案例1研究自由下落物体的机械能
1．实验器材
铁架台(带铁夹)、 打点计时器
PPT模板：www. 1ppt.co m/ mob an/ PPT背景：/beiji ng/ PPT下载：/xiaz ai/ 资料下载：www. 1ppt.co m/zilia o/ 试卷下载：/shiti / 手抄报：/shouc haobao/ 语文课件：/keji an/yuwen/ 英语课件：/keji an/ying yu/ 科学课件：/keji an/kexue/ 化学课件：/keji an/huaxue/ 地理课件：/keji an/dili/
(1)要验证的表达式： mv2 ＋mgh2＝ 手抄报：/shouchaobao/ 语文课件：/keji an/yuwen/ 英语课件：/keji an/ying yu/ 科学课件：/keji an/kexue/ 化学课件：/keji an/huaxue/ 2 地理课件：www. / keji an/dili/
PPT素材：/s ucai/ PPT图表：www.1ppt .co m/tu biao/ PPT教程： /powerpoint/ 个人简历：www.1ppt. co m/jia nli/ 教案下载：www.1ppt. co m/jia oan/ PPT课件：www.1ppt. co m/ ke jian/ 数学课件：www.1ppt.c om/keji an/shuxue/ 美术课件：www.1ppt.c om/keji an/mei shu/ 物理课件：www.1ppt.c om/keji an/wuli / 生物课件：www.1ppt.c om/keji an/sheng wu/ 历史课件：www.1ppt.c om/keji an/lishi /
新人教版必修二高中物理7.9 实验：验证机械能守恒定律 课件(共16张PPT)
7.9实验：验证机械能守恒定律
1为何选择自由落体运动验证？其他可以吗？ 2实验原理?测量哪些物理量？器材？ 3初末位置如何选择？ 若第一点O为起点，O速度应为零，怎样判别？ 4如何测量瞬时速度？如何确定动能增量？ 5如何确定重力势能？
6是否需要测量重物的质量？ 7在架设打点计时器时应注意什么？为什么？ 8误差的原因有哪些？如何减小？如何写实验报告？ 设计实验步骤 9思考可否用图像研究？
怎样判别呢？ x12 2mm
2、如何测量瞬时速度
v中时
v
x 2T
3、是否需要测量重物的质量？
1
mv2 mgh
重物是否可以随意选择？ 2
4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？
打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在 同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力
❖1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ❖2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 ❖3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 ❖4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 ❖5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 ❖6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 ❖7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 ❖8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
练习2.在验证机械能守恒定律时，将重物自由下落， 纸带记录如图所示．（计算结果取2位有效数字） T=0.02s图中纸带左端为与重物相连端，0点为重物静 止时所记录的点，ABC三个记数点为打点计时之点， 则重物下落hB距离时，其速度VB可用计算(式AB+BC)/2T VB=_________ 进行计算，根据图1示.6数据求出 VB=__________m/s；重1物.5J重力势能减少量为 ________1_._3_J，动能增加量为__________________，两 者不完全相同的原因是__________________．实验中 需要的测量仪器是____打__点__计__时__器__,_刻__度__尺__________．
1为何选择自由落体运动验证？其他可以吗？ 2实验原理?测量哪些物理量？器材？ 3初末位置如何选择？ 若第一点O为起点，O速度应为零，怎样判别？ 4如何测量瞬时速度？如何确定动能增量？ 5如何确定重力势能？
6是否需要测量重物的质量？ 7在架设打点计时器时应注意什么？为什么？ 8误差的原因有哪些？如何减小？如何写实验报告？ 设计实验步骤 9思考可否用图像研究？
怎样判别呢？ x12 2mm
2、如何测量瞬时速度
v中时
v
x 2T
3、是否需要测量重物的质量？
1
mv2 mgh
重物是否可以随意选择？ 2
4、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？
打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在 同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力
❖1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ❖2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 ❖3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 ❖4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 ❖5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 ❖6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 ❖7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 ❖8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
练习2.在验证机械能守恒定律时，将重物自由下落， 纸带记录如图所示．（计算结果取2位有效数字） T=0.02s图中纸带左端为与重物相连端，0点为重物静 止时所记录的点，ABC三个记数点为打点计时之点， 则重物下落hB距离时，其速度VB可用计算(式AB+BC)/2T VB=_________ 进行计算，根据图1示.6数据求出 VB=__________m/s；重1物.5J重力势能减少量为 ________1_._3_J，动能增加量为__________________，两 者不完全相同的原因是__________________．实验中 需要的测量仪器是____打__点__计__时__器__,_刻__度__尺__________．
人教版高中物理必修2 第七章 第9节《实验：验证机械能守恒定律》(共51张PPT)
2、vn gtn
hn1 hn1 3、vn 2T
（2）有4条用打点计时器（所用交流电频率为 50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是 做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为 找出该纸带，某同学在每条纸带上选取了点迹 清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个 点间距离依次为s1、s2、s3。请你根据下列s1、s2、 C s3的测量结果确定该纸带为 。（已知当地 的重力加速度为9.791m/s2） A. 61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm C. 49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
（3）有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1， d2，d3，……，如图所示，各相邻点间的时间间 隔为T，当地重力加速度为g。要用它来验证B和 G两点处机械能是否守恒，可量得BG间的距离h d6 - d1 ，B点的速度表达式为v =________ d2 ／ 2 T , ＝________ B (d7 –d5 ) ／2T ，若B点 G点的速度表达式为vG=_____________ 和G点的速度vB、vG和BG间的距离h均为已知量， 2- v 2 v 2gh 时，机械能守恒。 G B 则当 ________ ＝______
vB v A at
v B v AC
x 2 v A at t
所以
做匀变速运动的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。
这表明：
数 据 记 录
测量点n 高度hn /m 速度vn /m/s 势能EP /J
1
2
3
4
5
6
动能EK /J
可不可以 用图象处 理数据?
新人教版必修二《机械能守恒定律》课件(共24张PPT)
A.小球的机械能守恒 × B.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 √ C.小球的动能先增大后减小 √ D.弹簧弹性势能和小球重力势能的和一直减小 × E.小球动能和弹性势能的和一直增大 √ F.小球动能和重力势能的和一直减小 √
2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落
下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到
守恒条件 表达式
应用机械能守恒定律解题步骤
作业
《机械能守恒定律》固学案
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:49:41 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
滑轮间的摩擦,原来在外力作用下系统处于静止
状态。撤去外力后,A向下、B向上运动的过程中,
下列说法正确的是( )。BC
A.A的重力势能减小,动能增加，机
械能守恒
B.B的机械能不守恒 C.A、B的总机械能守恒 D.A、B的总机械能不守恒
探究三、机械能守恒定律的应用
1、表达式：
2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落
下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到
守恒条件 表达式
应用机械能守恒定律解题步骤
作业
《机械能守恒定律》固学案
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:49:41 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
滑轮间的摩擦,原来在外力作用下系统处于静止
状态。撤去外力后,A向下、B向上运动的过程中,
下列说法正确的是( )。BC
A.A的重力势能减小,动能增加，机
械能守恒
B.B的机械能不守恒 C.A、B的总机械能守恒 D.A、B的总机械能不守恒
探究三、机械能守恒定律的应用
1、表达式：
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
人教版高中物理必修2第七章7.9 实验：验证机械能守恒定律实验-课件(共14张PPT)
2、计时器和光电门测瞬时速度可以 大大提高精准性，解决传统纸带测速 不准的不足
学生创新方案展示
抛砖引玉的效果
能力提升
创新实验 某研究性学习小组用如图 7(a)所示装置验证机械能守 恒定律．让一个摆球由静止开始从 A 位置摆到 B 位置，若 不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即12mv2＝mgh. 直接测量摆球到达 B 点的速度 v 比较困难．现让小球在 B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出 v.如图 5(a)所示中，悬点正下方 P 点处放有水平放置炽热的 电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，
能力提升
小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上 白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会 在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出 A、B 点的投影 点 N、M.重复实验 10 次(小球每一次都从同一点由静止 释放)，小球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置， 零刻度线与 M 点对齐．用米尺量出 AN 的高度 h1、BM 的高度 h2，算出 A、B 两点的竖直距离，再量出 M、C 之间的距离 x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速 度为 g，小球的质量为 m.
答案 (1)65.0 (64.0～65.5 均可)
(3)mg(h1－h2)
mgx2 4h2
g (2)x· 2h2
1、将一张标有刻度的白纸钉在木板上，I（最低点）和Ⅱ位置固定两个光 电门连接计时器，记录两个位置的高度差h2。 2、用游标卡尺测出圆柱直径并记录，将圆柱摆一端固定，固定时注意摆 线应与纸面平行，多次调试，使圆柱摆能顺利通过两个光电门遮光。 3、实验时将圆柱摆拉离平衡位置并记录此时它离最低点的高度h1，由静 止释放圆柱摆，使其依次通过两个光电门。 4、调取计时器数据，记录摆依次经过两个光电门的遮光时间t1、t2并记 录。 5、根据记录数据，求下落过程重力势能的减少与动能的增加是否相等以 及上升过程的动能减少与重力势能的增加是否相等，进行验证。
学生创新方案展示
抛砖引玉的效果
能力提升
创新实验 某研究性学习小组用如图 7(a)所示装置验证机械能守 恒定律．让一个摆球由静止开始从 A 位置摆到 B 位置，若 不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即12mv2＝mgh. 直接测量摆球到达 B 点的速度 v 比较困难．现让小球在 B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出 v.如图 5(a)所示中，悬点正下方 P 点处放有水平放置炽热的 电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，
能力提升
小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上 白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会 在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出 A、B 点的投影 点 N、M.重复实验 10 次(小球每一次都从同一点由静止 释放)，小球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置， 零刻度线与 M 点对齐．用米尺量出 AN 的高度 h1、BM 的高度 h2，算出 A、B 两点的竖直距离，再量出 M、C 之间的距离 x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速 度为 g，小球的质量为 m.
答案 (1)65.0 (64.0～65.5 均可)
(3)mg(h1－h2)
mgx2 4h2
g (2)x· 2h2
1、将一张标有刻度的白纸钉在木板上，I（最低点）和Ⅱ位置固定两个光 电门连接计时器，记录两个位置的高度差h2。 2、用游标卡尺测出圆柱直径并记录，将圆柱摆一端固定，固定时注意摆 线应与纸面平行，多次调试，使圆柱摆能顺利通过两个光电门遮光。 3、实验时将圆柱摆拉离平衡位置并记录此时它离最低点的高度h1，由静 止释放圆柱摆，使其依次通过两个光电门。 4、调取计时器数据，记录摆依次经过两个光电门的遮光时间t1、t2并记 录。 5、根据记录数据，求下落过程重力势能的减少与动能的增加是否相等以 及上升过程的动能减少与重力势能的增加是否相等，进行验证。
人教版高中物理必修二7.9《实验：验证机械能守恒定律》ppt课件
3．方法三：图象法
计算各计数点12v2，以12v2 为纵轴，以各 计数点到第一个点的距离 h 为横轴，根
据实验数据绘出12v2－h 图线．若在误差 许可的范围内图象是一条过原点且斜 率为 g 的直线，则验证了机械能守恒定 律． 三、误差分析
图7－9－2
重物下落要克服阻力做功，因此减小的重力势能略大于增
解析 (1)重力势能的减少量为 ΔEp＝mghOB＝m×9.8×0.195 J＝1.911m J. 重物下落到B点时的速度为
vB＝h4ATC≈1.944 m/s 所以重物从开始下落到 B 点增加的动能为 ΔEk＝12mv2B≈1.89m J. (2)略大于；由于空气阻力和限位孔的摩擦阻力做功，将部分 机械能转化为了内能． (3)从以上计算的数据得出：在实验误差允许的范围内重 物减少的重力势能等于其增加的动能，即机械能守恒．
【例2】 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时 器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.8 m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各 计数点对应刻度尺上的读数如图7－9－3所示，图中O点是 打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两 个点取的计数点．则重物由O点运动到B点时(重物质量为 m kg)
须保证纸带上的第一个点为重物静止释放时打的点，所以前两个
点的间距约为 h＝12gt2＝12×10×(0.02)2 m＝2 mm. 4．计算速度时不能用 v＝gt 或 v＝ 2gh，否则就犯了用机械能
守恒定律去验证机械能守恒的错误．
【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) B．重物 C．天平 D．毫米刻度尺 E．秒表 F．运动小车 (2)打点计时器的安装放置要求为________；开始打点计时 的时候，应先________，然后________．
新人教 必修二高中物理验证机械能守恒定律(11张PPT)课件
mgh 1 mv2 2
实验器材：
打点计时器
纸
重
锤 带
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4~ 6
低压交 流电源
铁
夹
架
子
台
动 画
No
演 示
Image
• 11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 • 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 • 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021年11月5日星期五2时42分29秒14:42:295 November 2021 • 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 • 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 • 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月下午2时42分21.11.514:42November 5, 2021 • 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
下午2时42分29秒下午2时42分
•
实验步骤：
1.按课本所示装置竖直安装好打点计时 器并用导线将打点计时器接在的4~6V 交流电源上。
2.将纸带穿过打点计时器，纸带下端用 夹子与重物相连，手提纸带使重物静 止在靠近打点计时器的地方。
3.接通电源，松开纸带，让重物自由下 落，打点计时器就在纸带上打下一系 列的点。
Wf 又EP
mgh EK mgh
EP
EK
实验结论：
在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的 减 少量等于其动能的增加量，其机械能守恒。产生误 差的主要原因是重锤下落时受到阻力的作用。
实验器材：
打点计时器
纸
重
锤 带
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4~ 6
低压交 流电源
铁
夹
架
子
台
动 画
No
演 示
Image
• 11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 • 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 • 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021年11月5日星期五2时42分29秒14:42:295 November 2021 • 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 • 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 • 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月下午2时42分21.11.514:42November 5, 2021 • 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
下午2时42分29秒下午2时42分
•
实验步骤：
1.按课本所示装置竖直安装好打点计时 器并用导线将打点计时器接在的4~6V 交流电源上。
2.将纸带穿过打点计时器，纸带下端用 夹子与重物相连，手提纸带使重物静 止在靠近打点计时器的地方。
3.接通电源，松开纸带，让重物自由下 落，打点计时器就在纸带上打下一系 列的点。
Wf 又EP
mgh EK mgh
EP
EK
实验结论：
在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的 减 少量等于其动能的增加量，其机械能守恒。产生误 差的主要原因是重锤下落时受到阻力的作用。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律9. 实验：验证机械能守恒定律 课件(共15张PPT)
注 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 意 事 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密 项 度可以减小体积，可使空气阻力减小。
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直 线的纸带。
误 1、偶然误差： 差 测量长度时会带来误差 分 析 2、系统误差：
思考
有摩擦力做功，机 械能就不守恒了吗
倾角37o
m=3kg, 动摩擦因数0.2
例
题 3
把一个小球用
l
θ
FT
细绳悬挂起来，
就成为一个摆， A
B
摆长为l，最大
O
偏角为θ。小球
G
运动到最低位
置时的速度是
多大？
小结
应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考 虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。
起
始
h
点
纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带
上打下第一个点时纸带刚开始下落）。
对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的 呢？
x = g1t2 = ×9.81×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm
2
2
纸带上的头两个点间的距离应接近2 m m。
的几个计数点图中未标出．g取9.8m/s2
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB
m/s
(2)已知重物质量m=1.0kg,从计数点O到B的过程中,重物的重力势能
的减少量为 Ep J,动能的增加量为 Ek J,则实验数
Ep Ek(填写“略大于”“略小于”或“等
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
7.9 实验：验证机械能守恒定律—人教版高中物理必修二课件 (共27张PPT)
四、要注意的问题
①打点记时器的限位孔和纸带必须在同一竖直线上，以减少 摩擦阻力。需选取密度较大的物体做重锤，以相对减小空气 阻力的影响。
②开始位置最好为起始点，终结位置最好是距离起始点40厘米 的点。
③接通电源，待打点稳定后，松开纸带。
④重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力) 做功，使得动能的增量必定小于重力势能的减少量，造成系统误 差。
3、v
相邻两点位移
时间
第1、2种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我 们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。
六、实验步骤
①按图把实验器材组装好：将打点计时器固定在铁 架台上，用导线把打点计时器和电源相连。
②将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，先 用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，接 通电源，待打点稳定后，松开纸带。让重物自由下落。
我们学过了匀变速运动的规律，并且已经知道自由 落体的运动是匀变速运动，因此可以用一个更简单、更 准确的方法测量重物下落时的瞬时速度。
如图，A、B、C是纸带上相邻的三个点，由于已经 知道纸带以加速度a做匀加速运动，所以A、C两点的 A B距离可以表示为
x
vA
(2t)
1 2
a(2t)2
x
v
A
(2t
)
1 2
⑤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。
一、实验原理
重物自由下落过程中的某一点A为基， 设重物的质量为m，测出物体对应于A点的
速度vA 再测出物体由A点下落△h后经过B点
的速度vB 则在误差允许范围内，由计算得出
mgh
1 2
mvB2
1 2
mvA2
人教版物理必修二《79 实验：验证机械能守恒定律》课件(共17张PPT)
3.为什么纸带上的前两个点间的距离应接近 2mm？
起始点
h
1.为进行“验证机械能守恒”实验，有下列器材可
选用：铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、秒表、
低压直流电源、导线、电键、天平，其中不必要的
器材是______秒__表__、__天__平__、__低__压__直__流__电_;源缺少的器
材 低压交流电源、刻度尺、重物
力势能的减少量等于______焦7，.5动7能的增加量等于______ 焦7.(6取23位有效数字)。
9 实验：验证机械能守恒定律
一、实验原理
在自由落体运动中，若物体下
落高度h 时的 mv2
2
v
二、实验器材：
打点计时器、纸带、 复写纸、重物、刻 度尺、铁架台（带 铁夹）、学生电源 等。
铁架台
纸带
打点计时器
？
夹子
重物
h
问题与讨论
1.选择重物时，选轻一点的好还是重一点的 好？为什么？ 2.本实验要不要测量物体的质量？
6某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一 条挑选出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部 分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出 标在图7－9－4中，单位是cm.已知打点计时器工 作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2.
(1)重物在2点的速度v2＝________，在5点的速度 v5＝________，此过程中动能增加量ΔEk＝ ________，重力势能减少量ΔEp＝________. (2)比较得ΔEk________ΔEp(填“大于”“等于”“小 于”)，原因是__________________．由以上可得 出实验结论____________________．
(3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk 表示物体动能的变化，Δh表示物体下落的 高度)( )
起始点
h
1.为进行“验证机械能守恒”实验，有下列器材可
选用：铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、秒表、
低压直流电源、导线、电键、天平，其中不必要的
器材是______秒__表__、__天__平__、__低__压__直__流__电_;源缺少的器
材 低压交流电源、刻度尺、重物
力势能的减少量等于______焦7，.5动7能的增加量等于______ 焦7.(6取23位有效数字)。
9 实验：验证机械能守恒定律
一、实验原理
在自由落体运动中，若物体下
落高度h 时的 mv2
2
v
二、实验器材：
打点计时器、纸带、 复写纸、重物、刻 度尺、铁架台（带 铁夹）、学生电源 等。
铁架台
纸带
打点计时器
？
夹子
重物
h
问题与讨论
1.选择重物时，选轻一点的好还是重一点的 好？为什么？ 2.本实验要不要测量物体的质量？
6某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一 条挑选出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部 分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出 标在图7－9－4中，单位是cm.已知打点计时器工 作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2.
(1)重物在2点的速度v2＝________，在5点的速度 v5＝________，此过程中动能增加量ΔEk＝ ________，重力势能减少量ΔEp＝________. (2)比较得ΔEk________ΔEp(填“大于”“等于”“小 于”)，原因是__________________．由以上可得 出实验结论____________________．
(3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk 表示物体动能的变化，Δh表示物体下落的 高度)( )
人教版高中物理必修二课件：7.9 实验：验证机械能守恒定律(共16张PPT)
(3)选择下列正确的实验步骤，并按次序排列为_ _______． A．用天平测出重锤的质量 B．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上 C．接通电源，松开纸带 D．松开纸带，接通电源 E．用秒表记下重锤下落的时间 F．取下纸带，重复上述实验3次 G．将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时 器并用手提住，使重锤靠近打点计时器 H．选取理想纸带，对几个方便的点测量并计算， 看mgh和1/2mv2是否相等
9
பைடு நூலகம்
实验：验证机械能守恒定律
学生展示导学案
生活中常见的哪些运动符合 机械能守恒定律？
实验原理
以上运动中，我们采用哪种运动 验证机械能守恒定律最简单？ 自由落体运动
如何测量这些物理量？
实验目的 借助 自由落体运动
验证
机械能守恒定律
实验原理
ΔEP减=ΔEk增
ΔEP=mgΔh ΔEk=mv2/2 - 0
误差分析： 1.空气阻力及摩擦阻力。
2.测量误差
1．用自由落体运动验证机械能守恒定律 的实验中,下列物理量中需要测量的有( ) A．重物的质量 B．重物的加速度 C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速 度
2．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需的， 其编号为______． A．打点计时器(包括纸带) B．重物 C．天平 D．毫米刻度尺 E．秒表 F．运动小车 (2)打点计时器的安装放置要求为___ _______；开始打点的时候，应先__ _____，然后再____________
【课堂小结】 思维方法是解决物理问题的灵魂，是学习 物理的根本；同学们通过亲自实践，参与知识 的发现过程，培养动手操作的能力；倘若离开 了思维方法和实践活动，物理学习就成了无源 之水、无本之木。
人教版必修二 7.9 实验：验证机械能守恒定律 课件(62张)
1 2
mv2B
× 11 ×0.97252
2
J≈0.47
J
(4)重物减小的重力势能总是略大于重物增加的动能,
这是因为重物下落过程中受到阻力,因为每次实验重物
下落过程中都受到阻力,使减小的重力势能总是略大于
增加的动能,所以这种误差是系统误差。 (5)因为mgh=1 mv2,所以v2=2gh;则v2-h图线的斜率为
次点,做自由落体运动的物体在最初0.02 s内下落的距
离h1=
1 gt2=
2
1 ×9.8×0.022
2
m≈0.002
m=2
mm,所以
若纸带第一、二两点间的距离接近2 mm,就意味着重物
是在打第一个点的瞬间开始下落的,从而满足本次实验
的前提条件(打第一个点时物体的初速度为零,开始做
自由落体运动)。
3.在得到的实验数据中,大部分同学得到的结论是:重
2.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端 穿过打点计时器的限位孔,用手提着纸带使重物静止在 靠近打点计时器的位置。先接通电源,后松开纸带,让 重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3～5次实验。
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0,在距离0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0点到1、2、3…的距离,即为 对应下落的高度h1、h2、h3…
(3)若质量m=1 kg的重物自由下落,在纸带上打出一系 列的点如图所示,O为第一个点,A、B、C为相邻的点,相 邻计数点的时间间隔为0.02 s,长度单位是cm,g取 9.8 m/s2,求从点O到打下计数点B的过程中,物体重力 势能的减少量ΔEp=________J,动能的增加量ΔEk= ________J。(结果均保留两位有效数字)
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因为重物要克服阻力做功；
（5）在误差允许范围内机械能守恒。
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
锲而不舍，金石可镂
9 实验：验证机械能守恒定律
1．会用打点计时器打下的纸带计算物体 运动的速度。
2．掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 （重点）
3.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。（难点）
自主学习
一、实验目的，原理及器材 1.目的：验证机械能守恒定律。 3.不必要：秒表、低压直流电源、天平： 缺少：学生电源、刻度尺、重锤。
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
四、注意事项: 1．打点计时器安装时，计时器要安装稳固且必须使 两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需 要测量重物的质量，重物应选密度大、体积小的物体 ，以减小空气阻力。 3. 实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正 常后再释放纸带，目的是得到完整的自由落体运动 的纸带。
计时器附近。
3．先 接通电源，待计时器打点稳定
后再松开纸带，让重锤自由下落，打点 计时器应该在纸带上打出一系列的点。
4．重复上一步的过程，打三到五条纸带。
三、数据处理
方法一：
各计数点
l
下落高度：h/m
速度:v(m/s)
gh V2 /2 结论
2
3
4
5
6
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
思考2：为什么动能增加量稍小于重力势能减少量？ 因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能 增加量必定稍小于重力势能减少量
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
带刚开始下落），则第一、二点间的高度应为：
h
=
1 2
gt2
=
1 2
×9.8×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
五、误差分析： 1.误差来源： （1）克服来自纸带与计时器间的摩擦力做功引起的误 差。故计时器平面要竖直，纸带与计时器平面要平行。 （2）重锤克服空气阻力做功引起的误差。 （3）用刻度尺测量高度时的测量误差。 2.要适当远些好，在测量长度时要尽量测长不测短， 进而减小测量误差。
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
1.实验目的：验证机械能守恒定律。 2.要注意的问题：实验的误差来源。 3.速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的 瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。
方法二：
下落高度： hAB/m
速度:VA (m/s) 速度:VB (m/s)
ghAB.
(VB2 –VA2 )/2
结论
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
思考1：计算物体的速度，可有三种方法,该实验应选 哪一个？
1.vn 2ghn
2.vn gtn
3.vn
h n1 h n1 2T
第1种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我
们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。
第2种方法认为加速度为g，由于各种摩擦阻力不
可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机
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。
人教版高一物理必修二第七章 7.9.实验：验证机械能守恒定律( 共15张P PT)
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4.在方法一中，为什么“要挑选1,2两点间的距离接近 2mm的纸带进行计算”？
起始点
h
以纸带上的第一个点为计时起点O（起始点的速度
应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸
4.
实验器材展示图：
打点计时器、纸带、
复写纸、重锤、刻
度尺、铁架台（带
铁夹）、导线、学
生电源等。
铁架台
纸带
打点计时器
？
重锤
二、实验步骤: 1．把打点计时器 竖直 固定在铁架台
上，用导线将学生电源和打点计时器接 好。
2．把纸带的一端固定在重锤上，另一端 穿过打点计时器的限位孔，用手
竖直 提起纸带，使重锤停靠在打点
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当堂检测
1.（1）O;
(2)VB =(OC-OA)/2T=0.98m/s ; (3) △EP=mghOB=0.4998J
△EK=mV2B/2=0.4802J (4) △EP > △EK
（5）在误差允许范围内机械能守恒。
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锲而不舍，金石可镂
9 实验：验证机械能守恒定律
1．会用打点计时器打下的纸带计算物体 运动的速度。
2．掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 （重点）
3.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。（难点）
自主学习
一、实验目的，原理及器材 1.目的：验证机械能守恒定律。 3.不必要：秒表、低压直流电源、天平： 缺少：学生电源、刻度尺、重锤。
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四、注意事项: 1．打点计时器安装时，计时器要安装稳固且必须使 两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需 要测量重物的质量，重物应选密度大、体积小的物体 ，以减小空气阻力。 3. 实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正 常后再释放纸带，目的是得到完整的自由落体运动 的纸带。
计时器附近。
3．先 接通电源，待计时器打点稳定
后再松开纸带，让重锤自由下落，打点 计时器应该在纸带上打出一系列的点。
4．重复上一步的过程，打三到五条纸带。
三、数据处理
方法一：
各计数点
l
下落高度：h/m
速度:v(m/s)
gh V2 /2 结论
2
3
4
5
6
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思考2：为什么动能增加量稍小于重力势能减少量？ 因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能 增加量必定稍小于重力势能减少量
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带刚开始下落），则第一、二点间的高度应为：
h
=
1 2
gt2
=
1 2
×9.8×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm
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五、误差分析： 1.误差来源： （1）克服来自纸带与计时器间的摩擦力做功引起的误 差。故计时器平面要竖直，纸带与计时器平面要平行。 （2）重锤克服空气阻力做功引起的误差。 （3）用刻度尺测量高度时的测量误差。 2.要适当远些好，在测量长度时要尽量测长不测短， 进而减小测量误差。
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1.实验目的：验证机械能守恒定律。 2.要注意的问题：实验的误差来源。 3.速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的 瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。
方法二：
下落高度： hAB/m
速度:VA (m/s) 速度:VB (m/s)
ghAB.
(VB2 –VA2 )/2
结论
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思考1：计算物体的速度，可有三种方法,该实验应选 哪一个？
1.vn 2ghn
2.vn gtn
3.vn
h n1 h n1 2T
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们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。
第2种方法认为加速度为g，由于各种摩擦阻力不
可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机
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。
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4.在方法一中，为什么“要挑选1,2两点间的距离接近 2mm的纸带进行计算”？
起始点
h
以纸带上的第一个点为计时起点O（起始点的速度
应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸
4.
实验器材展示图：
打点计时器、纸带、
复写纸、重锤、刻
度尺、铁架台（带
铁夹）、导线、学
生电源等。
铁架台
纸带
打点计时器
？
重锤
二、实验步骤: 1．把打点计时器 竖直 固定在铁架台
上，用导线将学生电源和打点计时器接 好。
2．把纸带的一端固定在重锤上，另一端 穿过打点计时器的限位孔，用手
竖直 提起纸带，使重锤停靠在打点
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当堂检测
1.（1）O;
(2)VB =(OC-OA)/2T=0.98m/s ; (3) △EP=mghOB=0.4998J
△EK=mV2B/2=0.4802J (4) △EP > △EK