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验证机械能守恒定律复习课件课件

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实验：验证机械能守恒定律 课件

实验：验证机械能守恒定律 课件
(4)不需要测出物体的质量，实验只需要验证12vn2＝ghn 就行了.
要确定物体的动能，需测出物体下落一定高度时的速 度，根据做匀变速运动的纸带上某点瞬时速度等于相邻两 点间的平均速度：vn＝hn＋12－Thn－1.
①由于测量长度带来的误差属偶然误差，减小办法：一是测距离时都应从0点量起，二是多测几 次取平均值．
③接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点．
④换几条纸带，重复上面的实验．
⑤在取下的纸带中挑选第一、二两点间距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量．先记下第一点0 的位置，再任意取五个点1,2,3,4,5，用刻度尺测出距0点的相应距离，如图(乙)所示．
⑥计算出各点对应的瞬时速度v1，v2，v3，…. ⑦计算各点对应的势能减少量mghn并和动能增加量mvn2/2进行比较.
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2； ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式；
①滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________. ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1 ＝________和Ek2＝________. ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度 为g)．
(1)应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要尽量减少各种阻力，采取的措 施有：
①铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小．
②应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积， 可使空气阻力减小．

实验：验证机械能守恒定律PPT课件

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.
0
1 d2
2
S3
3
d4
S4
4
实 验 实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻 器 度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。 材
纸带
打点计时器
铁架台
.
？ 夹子 重物
• 打点计时器的作用是什么?
• 重物选取的原则是什么?为什么?
• 密度比较大，质量相对比较大，可以减小因为空气
阻力带来的误差．
？
• 实验中还有哪些应该注意的地方?
.
3．在做“验证机械能守恒定律”实验时， 以下说法正确的是 B(D )
A．选用重锤时，重的比轻的好 B．选用重锤时，体积小的比体积大的好 C．选用重锤后要称质量 D．重锤所受重力要远大于它所受的空气 阻力和打点计时器对纸带的阻力
.
9．某同学做验证“机械能守恒定律” 的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面部 分破坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的 距离如图所示，已知打点计时器工作频率为 50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s2，利用这段纸 带说明重锤通过2和5两点时机械能守恒．
.
实验步骤
(3)先接通电源，后松手让重锤带着纸 带下落。
(4)重复几次，得3—5条纸带。
(5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带， 在起始点标上O ，以后各依次标上1、2、3….. 用刻度尺测出对应高度h1、h2、h3……
第一个间隔，一定要求是2mm左右吗
.
实验步骤
(6)应用公式 计算各点对应的速度 v1、v2、v3... (7)计算各点对应的势能减少量和 动能的增加量进行比较。
A．天平 B．弹簧秤 C．刻度尺 D．秒表
.
2．用落体法验证机械能守恒定律，关于 实验误差的下列说法正确的是 ( B )

机械能守恒-PPT课件

机械能守恒-PPT课件
摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的 速度是多大?
•12
讨论交流： 1、“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗 2、“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗
※表达式：
1 2m12vm1 gh1 2m22vmg 2 h
任意状态下，动能和势能总和相等
或 :m1g m h2g1 2 hm22v1 2m1 2v
势能的减少量等于动能的增加量
•13
❖ 典例探究 ❖ ［例1］如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的
斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的 斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图 中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块
向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总 的机械能保持不变。
※条件： 1、只有重力和弹力做功。 2、只发生动能和势能间的相互转化。
•10
论|：判断下列各运动机械能是否守恒
V1 V
不计空气阻力 和摩擦阻力
A
守恒
V
不守恒
在粗糙的水平路面匀速行驶
•11
❖ 随堂练习 ❖ 把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，
•16
❖ 解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链 条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条 质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m／L
❖ 设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得
❖
LmgL1m2vmL g
4L 8 2
2
v 15 gL 16
•17
h
动能最大 势能最小
•5
问题： 1、你还能举出生活中动能和势能之 间相互转化的例子吗？ 2、动能和势能之间的转化是通过什 么来实现的呢？ 3、动能和势能之间的相互转化遵循 什么规律呢？

实验验证机械能守恒定律ppt课件

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2．本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减小
误差的办法是测下落距离时都从O点量起，一次将各打点对应的
下落高度测量完，或者多次测量取平均值．
3．打点计时器产生的误差
(1)由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生误差；
(2)计数点选择不好，振动片振动不均匀，纸带放置方法不正确引
起摩擦，造成实验误差．
紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用．
13
4．求瞬时速度
在第一个打点上标出O，并从稍靠后的某一点开始，
依次标出1、2、3、4…并量出各点到位置O的距离h1、
h2、h3、h4….用公式vn＝
计算出各点对
应的瞬时速度v1、v2、v3、v4 ….
14
5．守恒验证
方法一：利用起始点和第n点计算．代入ghn和如果在实验
误差允许的范围内，ghn＝
则说明机械能守恒定律是正
确的．
方法二：任取两点计算
(1)任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.
(2)算出
的值．
(3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝
则说明机械能守恒定律是正确的．
15
方法三：图象法．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 v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出 v2－h图线．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定律．
复习回顾 机械能守恒定律
1、内容： 2、表达式： 3、适用条件：
4、解题一般步骤：
1
§7.9 实验：验证机械能守恒定律
2
一、实验目的 验证机械能守恒定律．
3
二、实验原理 1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动 能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速

第五章第3讲机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

第五章第3讲机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

答案
高考一轮总复习•物理
第13页
解析：当重力和弹簧弹力大小相等时，小球速度最大，此时加速度为零，选项 A、B 错 误；小球、地球、弹簧所组成的系统在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒，选 项 C 正确；小球的机械能指动能与重力势能之和，从 A 到 B 过程中，弹力做正功，机械能增 加，脱离弹簧后，小球只受重力，机械能守恒，选项 D 正确．
转化法 与其他形式能的转化，则机械能守恒
高考一轮总复习•物理
第19页
典例 1 (2024·广东广州五地六校模拟)如图所示为“反向蹦极”运动简化示意图．假设 弹性轻绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定， 打开扣环，人从 A 点静止释放，沿竖直方向经 B 点上升到最高位置 C 点，在 B 点时速度最 大．不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
从 A→O：W 弹>0，Ep↓；从 O→B：W 弹<0，Ep↑
高考一轮总复习•物理
第9页
三、机械能守恒定律 1．机械能：动能 和 势能 统称为机械能，其中势能包括 弹性势能 和 重力势能 ．
2．机械能守恒定律
(1)内容：在只有 重力或弹力 的机械能 保持不变 ．
做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总
A．初速度 v0 越小，ΔF 越大 B．初速度 v0 越大，ΔF 越大 C．绳长 l 越长，ΔF 越大 D．小球的质量 m 越大，ΔF 越大
高考一轮总复习•物理
第8页
2．弹力做功与弹性势能变化的关系
(1)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表
示：W＝ Ep1－Ep2
.
(2)对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能 越大 .

第五章实验七验证机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

第五章实验七验证机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

高考一轮总复习•物理
第31页
解析：(1)由实验原理 mgh＝12mv22－12mv21，可得 gh＝12v22－12v21，可知不需要测量重锤 的质量，A、B 错误；实验时需要用刻度尺测量纸带上各点的距离，需要用到毫米刻度尺， C 正确；打点计时器有计时功能，不需要停表，D 错误．
高考一轮总复习•物理
第13页
C 点的动能 EkC＝12mv2C＝12×200×10－3×2.4132 J＝0.582 J 由实验结果可知：EkC 大于|ΔEp| 打点计时器的工作电压偏高，并不会影响重物与纸带的受力与运动，对实验结果无影 响，故 A 错误；重物与纸带下落过程中受到空气阻力和摩擦力，会损失机械能，所以减少 的重力势能应大于增加的动能，与实验结果不符，故 B 错误；接通电源前释放了纸带，会 使打下第一个点时重物已经具有了速度，即重物的初速度大于零，则使末动能偏大，符合 实验结果，故 C 正确．
高考一轮总复习•物理
第14页
变式 某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验中打出如图乙所示的 纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为 50 Hz.
高考一轮总复习•物理
第15页
(1)下列关于该实验的说法正确的是__A__C____． A．纸带必须尽量保持沿竖直方向以减小摩擦阻力作用 B．为了验证机械能守恒定律，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减小纸带和打点计时器间的摩擦 D．选择较轻的物体作为重物时实验效果更好 (2)图乙为实验中打出的一条纸带，打下 C 点时重物的速度为___2_._2_6__m/s(结果保留 3 位有效数字)．
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第9页
原型实验 创新改进
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719实验验证机械能守恒定律课件人教版必修2

719实验验证机械能守恒定律课件人教版必修2

(2)实际上，在操作时很难控制纸带上所 打的头两个点的间距为 2 mm，因此只 要保证操作正确，完全不必从起始点算 起，在纸带上任选几个点，然后利用方 法二，即验证 gΔh＝12(v2B－v2A)．
三、注意事项
1．安装打点计时器时，必须使两个限位孔 的中线严格竖直，以减小摩擦阻力．
2．应选用质量和密度较大的重物，增大重 力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以 减小体积，可使空气阻力减小．
3．实验时，应先接通电源，让打点计时器 工作正常后再松开纸带让不需 要测重物的质量 m. 5．速度不能用 v＝gt 或 v＝ 2gh计算， 而应用 vn＝hn＋12－Thn－1进行测量并计算． 四、误差分析
1．偶然误差：测量相关长度时带来的，
减小的方法是多测几次取平均值．
①选用纸带时应尽量挑点迹清晰，且第一、
第二个点间的距离接近 2 mm 的纸带．
②实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动 ，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再 松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点．
③测量高度h时，应从起始点算起．为减小h 的相对误差，选取的计数点要离起始点远些 ，纸带也不宜过长，有效长度可在60 cm～ 80 cm.
2．实验原理
(1)如图7－9－1所示，借助打点计时器打出 的纸带，测出物体自由下落的高度h和该时 刻的速度v，以纸带上的第n个点为例，
图7－9－1
如图 7－9－2 中的纸带，打第 n 个计数 点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时 刻的某一段时间内的平均速度．即 vn＝ xn＋2Txn＋1＝hn＋12－Thn－1
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的 表达式；
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1 ＝________和v2＝________. ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块 、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝ ________和Ek2＝________. ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统 势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)． (3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守 恒定律．

物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2)

物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2)
*
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．

高一课件集第2课时 实验：验证机械能守恒定律

高一课件集第2课时 实验：验证机械能守恒定律

10
误差的分析： 由于空气阻力和限位孔的摩擦作用，物体的重力势能减少
量总是比获得的动能要大。
11
实验方案二： 用单摆和DIS装置验证机械能守恒 实验装置如图，把一个摆球用细 线悬挂起来并拉到一定的高度， 然后放开，摆球在摆动过程中， 动能和势能发生相互转化，忽略
空气的阻力影响，因只有重力对
其做功，所以机械能守恒。
A 43.0 B 49.6 C 56.1
图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少 _____J，重锤经 过C时的速度为
cm O
J。
D 62.8
23
解析：自由落体运动在最初的0.2s运动的位移约为2mm， 所以1、2距离为2mm的点是符合要求的纸带。
E p mgh c 1 9.8 0.561J 5.50J
6、点击“变量”分别定义“h”“m”表示光电门距零
势点的高度和摆球的质量，并输入相应的数据；
16
7、点击“公式”，输入计算摆球速度和摆球在各点的机械 能公式，得到实验结果； 8、由结果可见：摆球在四个点的机械能变化范围小于5％。
在误差范围内，可得出结论：在只有重力做功的情况下，机
械能守恒。
17
1、在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，
24
1、实验目的：
验证只有重力做功时，机械能守恒
2、实验原理：
验证重力势能的减少量和动能的增加量相等
1 2 1 2 mg h mv2 mv1 2 2
验证初末状态的机械能相等
E1 E2
25
如何减少空气阻力和
用打点计时器和 自由落下的重物 验证
3、实验方案：
限位孔摩擦力的影响？
怎样处理数据？ 如何减小偶然误差？

机械能及其守恒定律全章复习PPT

机械能及其守恒定律全章复习PPT
和时间问题时，首先考虑动能定理。
第七章
机械能守恒定律
二.动能定理
学习
目标
3.如何应用动能定理
应用动能定理的一般步骤
知识
结构
a.选择研究过程和研究对象
功的
求法
c.明确总功
动能
定理
机械能
守恒
b.受力分析
明确哪些力做功
明确功的表达式
明确功的正负
写出各力做功的代数和
d.明确研究过程所对应的初末状态，写出动能的改变量
功的
求法
且0≤α≤180°。
动能
定理
(2)利用功率求功：若某力做功或发动机的功率
机械能
守恒
功能
关系
P一定，则在时间t内做的功可用W＝Pt来求。
(3)利用功能关系来求。
第七章
机械能守恒定律
一.功的求法
学习
目标
知识
结构
功的
求法
动能
定理
【例1】如图所示，一辆玩具小车静止 在光
滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车
所有的力做功：W 总（合） =EK2-EK1 （动能定理）
重力以外的力做功：W 非 G=（EK2+EP2） -（EK1+EP1）
(机械能变化量)
第七章
机械能守恒定律
四．能量守恒及功能关系
学习
目标
知识
结构
功的
求法
动能
定理
机械能
守恒
功能
关系
【例4】节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直
的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃
D．机械能变化量为W3－W1
第七章

机械能守恒定律复习课件

机械能守恒定律复习课件
是描述物体在运动中能量守恒的重要原理。通过深入学习 和应用该定律，我们可以更好地理解物体运动的规律和特点。
自由落体
通过机械能守恒定律分析自由落体运动，可以推导出物体的下落时间和落地速度。
机械能守恒定律的证明
摆钟实验
通过观察摆钟的运动，可以证 明机械能在一个封闭系统中保 持不变。
过山车模型
通过建立过山车的模型，可以 演示机械能守恒定律在实际应 用中的效果。
数学推导
通过数学推导，可以证明机械 能守恒定律是从能量守恒定律 推导而来的。
机械能守恒定律复习课件
欢迎来到机械能守恒定律的复习课件！本课程将深入探讨能量和机械能的概 念，以及机械能守恒定律在实际应用中起到的作用。
能量和机械能的概念
1 能量
能量是物体或系统所拥有的做功能力。它可以存在于多种形式，如动能、势能、热能等。
2 机械能
机械能是指物体在运动中所具有的动能和势能之和。
机械能守恒定律的表达式
机械能守恒定律在日常生活中的应用
自行车
骑自行车时，我们可以通过机械能守恒定律来 控制速度和行进距离。
跳跃
在跳跃中，我们可以应用机械能守恒定律计算 跳跃高度和速度。
问题分析和解答
• 如何应用机械能守恒定律解决复杂的运动问题？ • 机械能守恒定律是否适用于任何封闭系统？ • 机械能守恒定律与动量守恒定律有何异同？
1 机械能守恒定律
总机械能在一个封闭系统中保持不变。
2 表达式
机械能的初始值等于机械能的最终值，即 初始动能和初始势能之和等于最终动能和 最终势能之和。
机械能守恒定律在不同系统中的应用
弹簧振子
通过机械能守恒定律分析弹簧振子的运动，可以计算其振幅和周期。

高一物理-8.4-机械能守恒定律ppt课件.pptx

高一物理-8.4-机械能守恒定律ppt课件.pptx

【解析】物体在运动过程红只有重力做功，故机械能守恒
⑴以地面为零势能面，则：
E1
1 2
mv 02
在最高点动能为零，故：
最高点
E 2 mgh 由E1=E2，得：12 mv 02 mgh
解，得：h=5m
h v0
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若 空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度 是多少？⑵上升过程在何处重力势能和动能相等？
【解析】物体在运动过程红只有重力做功，故机械能守恒
⑵以地面为零势能面，则：
E1
1 2
mv 02
设在h1高处重力势能和动能相等，得
E2
mgh1
1 2
mv
2 1
2mgh1
h
由机械能守恒：E1=E2，得1 2ຫໍສະໝຸດ mv022mgh1
解，得：h=2.5m
最高点
v1 Ep=Ek
v0 h1
4、长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且
A
O
B
末状态的机械能为： Ek2+Ep2=mv2/2
根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
即 mgl ( 1- cosθ) =mv2/2
所以 v = 2gl(1 cosθ )
一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。
Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ
二、物体的动能和势能可以相互转化。
三、机械能守恒定律
mgh2
h1
B
h2
v2
根据动能定理，有
WG
1 2
mv22
1 2
mv12
重力做功与重力势能的关系可知：
WG mgh1 mgh2

机械能守恒定律课件ppt

机械能守恒定律课件ppt
02
解决与机械能守恒相关的问题： 如抛体运动、单摆、弹簧振子等 。
03
机械能守恒定律的实例分析
单摆的机械能守恒
总结词
通过分析单摆运动过程中动能和势能的变化，理解机械能守恒定律的应用。
详细描述
单摆是一种常见的物理模型，当单摆在垂直平面内摆动时，重力势能和动能之间 相互转化，总机械能保持不变。在理想情况下，没有阻力作用，单摆的机械能守 恒。
卫星轨道的机械能守恒是卫星运动的重要规律，它决定了卫星的轨道形状、高度和运行速度。
详细描述
在地球引力的作用下，卫星绕地球做圆周运动，其动能和势能相互转化。根据机械能守恒定律，卫星的总机械能 保持不变，从而保证了卫星轨道的稳定性和可靠性。
汽车行驶中的机械能守恒
总结词
汽车行驶过程中，机械能守恒定律体现在车辆的动能和势能之间的转化。
机械能守恒定律公式的推导过程
从牛顿第二定律出发，分析物 体在运动过程中受到的力，包 括重力、弹力和摩擦力等。
根据力的作用效果，将力做功 与动能和势能的变化联系起来 。
通过分析动能和势能的转化过 程，推导出机械能守恒定律的 公式。
机械能守恒定律公式的应用
01
判断系统是否满足机械能守恒的 条件：只有重力或弹力做功时， 机械能守恒。
总结词
通过分析自由落体运动过程中动能和 势能的变化，理解机械能守恒定律的 应用。
详细描述
自由落体是一种理想化的物理模型， 当物体仅受重力作用时，重力势能和 动能之间相互转化，总机械能保持不 变。在理想情况下，没有阻力作用， 自由落体的机械能守恒。
04
机械能守恒定律的拓展应用
卫星轨道的机械能守恒
总结词
机械能守恒定律指出，在一个封 闭系统内，动能和势能可以相互 转化，但总机械能保持不变。
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h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用 hn＝12gt2n或 hn＝2vg2n 计算得到．
七、误差分析
1．测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距 离时都从 0 点量起，一次将各打点对应下落高度测 量完，二是多测几次取平均值． 2．系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻
力做功，故动能的增加量 ΔEk＝12mv2n必定稍小于势
11、(1) EP= 2.3J (2) vB =2 m/s (3) s=2 m
12、(1) Ek0=30J (2) 164 J 12.6J
13
(3) S总=2L＋s=9.78m
严州中学2014届高三期中物理实验练习一
1、(1) DCBA
(2) T=0.1s
(3) v5
s4 s5 2T
例、 用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守 恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的 点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图
乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每 相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如 图乙所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，则(g取10 m/s2，结果保 留两位有效数字) (1)在纸带上打下计数点5时的速度
6.5 机械能守恒定律(2)1234
5
AD
B
AD
ACD 1m/s
6、mm12

1 2
m
7、M


1 3
8、(1) va
6 gL 5
vb 2
6 gL 5
(2)
Fab

17 5
mg
FOa

28 mg 5
9、((31))杆O轴对所a球受做有负力功大；小Wa为 452mmgg，L 方向竖直向下
(2) O轴所受的力的大小为2mg，方向竖直向下
(3)能，B球在最顶端，且A、B球速度为 v 3gL
10、(1) v 8 gL
11
(2) h 32 L
25
6.6 能量观点
1
2
3
4
5
6
7
D C AD D D D BD
8、12J 200 28.6J
7
9、50.2m 25 10、0.9m
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，测算出瞬时速度v. 以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的 字母)
4．光电计时器是物理小实球验直当中径经D常，用两到的光一电种门精间密的计竖时仪直器高， 它由光电门和计时器两度部H分，组小成，球光通电过门上的下一两臂的光内电侧门附的有时 发见的光图B和装中B置的′，(A发当和射物A′激体，光在另的它一间装们臂置Δ之的t是间内1、激通侧Δ光过附t2二时有极，接ΔD管t二收222－，极激Δ发D管光t2出21发的＝的出装2光g的置H束激，很光见细被图)物中，
能的减少量 ΔEp＝mghn.改进方法是调整器材的安 装，尽可能地减小阻力．
“验机证械机能械能守守恒恒的定前律提”是的 只有重力做功，实际操作的 实验方可案以中采用应如该图使所摩示擦的力甲 越小越好，所以甲方案好．
或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，_甲__
(选填“甲”或“乙”)方 案好些，理由是 _(2_)_如__图__是__该．实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的 距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，
物体运动的加速度a＝4_._8__m__/s_2_；该纸带是采用__乙___(选填“
甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据______．
该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运
动的加速度比重力加速度小很多．
(3)如图是采用甲方案得到的一条纸带，在计算图中 N
点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其
(5) Wn∝__v_2 _
W
0
v2
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
(6)分析误差来源，改进实验方案或测量手段，重新 进行实验。
8、1. (2) 2.
方案(1) 保证木板静止，用弹簧测力计测量木块、砂桶与砂的重力都 能做到，可是要想保证木块在木板上匀速运动就比较困难了;木块匀速 不易调节和判断。 方案(2) 弹簧测力计静止，木块也静止，拉动木板运动时，木块在水 平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板的滑动摩擦力作用而平衡，所 以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力f的大小，而且在拉动木板的过程 中，不用担心木板是否在做匀速直线运动，只要使木板运动，保证木 板与木块之间是滑动摩擦力就可以了。然后测量出木块的重力G，则 动摩擦因数μ＝f /G，即方案(2)具有可操作性。 方案(3) 对沿木板做匀加速直线运动的木块受力分析，根据牛顿第二定 律：mgsin θ－μmgcos θ＝ma，再用秒表测出下滑的时间 t，用刻度尺
钩码个数n(个) 0 1 2 3 4 5 弹簧弹力F(N) 弹簧长度L(cm)
图乙
(4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响。
缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩
擦会造成实验误差。
5、(1)之前 (2)如图所示 (3)同意。在v-t图象中，速 度越大时，加速度越小， 小车受到的合力越小，则 小车受空气阻力越大。
(4) g＝2hm(m1＋2－mm2 1)v2
g=9.7m/s2
10、(1) a x gH
(2) (h x2 ) 1
H x2 h2
(3) CD
11、(1) vB=3.90m/s
(2)本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误
差允许范围内，重物重力势能的减小等于其动能的增加，即可 验E证P 机m械gh能B 守7恒.85定7m律(J。)，选故择该B同点学分的析实，验由结于果Ek近 似12 m验vB2 证 7了.61机m 械(J)能， 守恒定律。
BEF
2．图为验证机械能守恒定律的实验装置示意
(还选1)需项为图 点 下要 前完计． 列的的成时现问器字此器有题材母实的：、有)验纸器_，带材_A_除、为_D_了：带__所铁带．给夹铁(填的的夹入器的重正材锤铁确，、架天台平、．电回磁答打
A．米尺 B．秒表 C．0～10 V的直流电源 D．0～10 V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有
中正确的是( ) BC
A．vN＝gnT
B．vN＝xn＋2Txn＋1
C．vN＝dn＋12－Tdn－1
D．vN＝g(n－1)T
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定 律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为 H.将钢球 从轨道的不同高度 h 处静止释放，钢球的落点距轨 道末端的水平距离为 s. (1)若轨道完全光滑，s2 与 h 的理论关系应满足 s2＝ __4_H__h___(用 H、h 表示)．
体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始 计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确 地记录物体通过光电门所用的时间，现有一小球从两光电门 的正上方开始自由下落，如图所示，若要用这套装置来验证 机械能守恒定律，则 要测量的物理量有“________”(每个物 理量均用文字和字母表示，如高度H)； 验证机械能守恒的关系式为________．
(4)
a

s6

s5

s4 s3 9T 2

s2

s1
2、(1) T=0.1s (2) a=2.5m/s2
(3) a xD 3xB 2xA f 2
75
3、(1) s

vt
t

1 2
at
2或
s t
vt
1 at 2
(3) a=2.0m/s2
(2)
4、(1)如图所示
(2) L0=5.0cm k=20N/m (3)
_纸__带__和__打___点__计__时__器__之__间___有__摩__擦．；用(写米出尺两测个量原纸因带) 上两点间距离时读数有误差
3．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，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. 某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
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，测算出瞬时速度 v，并通 过 h＝2vg2计算出高度 h.
5．速度不能用 vn＝gtn 或 vn＝ 2ghn计算，因为只要认 为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能 守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 vn＝gtn 计算出 的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因 为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从 纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度
严州中学新校区
2014高三物理新课标
​
23 验证机械能守恒定律
六、注意事项
1．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔 在同一竖直平面内以减少摩擦阻力． 2．重物应选用质量大、体积小、密度大的物体． 3．应先接通电源，让打点计时器正常工作后，再 松开纸带让重物下落． 4．纸带长度应选用60 cm左右为宜，应选用点迹清 晰的纸带进行测量．
设计性实验题目的解决步骤 (1)找原型：把教材中的实验原型或者相关的物理理论知识在头脑 中完整、准确地重现出来； (2)找差别：将实验中所给器材与实验原型中器材进行对比，看一 下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求，再看一个“多” 给了什么器材，注意“多给”的器材往往就是解决问题的金钥匙； (3)定原理：实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验 的依据和起点，它决定了应选用(或还需要)哪些实验器材，应测 量哪些物理量，如何编排实验步骤，而实验原理的设计又往往依 赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求，它们相辅相成，互为 条件； (4)定方案：根据与原型实验对比的结果和确定的实验原理与器材， 确定需要测量的物理量，来确定实验方案与步骤。