1、實驗：驗證機械能守恒定律,實驗原理,在自由落體運動中，若物體下落高度h 時的速度為v ,則,實驗器材,實驗器材：打點計時器、紙帶、復寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺（帶鐵夾）、學生電源等。,夾子,打點計時器,紙帶,重物,鐵架臺,4、選擇合適的紙帶，處理數據。,3、更換紙帶，重復幾次。,1、將打點計時器固定在鐵架臺上，把紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔。,實驗步驟,2、用手提著紙帶使重物?？吭诖螯c計時器附近。然后先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落。,問題1,本實驗要不要測量物體的質量？,無需測量物體的質量,如果實驗要求計算勢能和動能的具體數據，那就必須要知道物體的質量。,

2、問題2,紙帶上的第一個點為計時起點0 （起始點的速度應該為零，即打點計時器在紙帶上打下第一個點時紙帶剛開始下落）。,起始點,對于實際獲得的紙帶，如何判定紙帶上的第一個點就是紙帶剛開始下落時打下的呢？,紙帶上的頭兩個點間的距離應接近2mm。,思考,可以回避起始點嗎（即處理紙帶時可以不用到起始點嗎）?,我們可以選取A、B兩點，比較它們的機械能EA和EB。若以點B為0 勢能點，則有： EKAmghEKB,問題3,如何測量物體的瞬時速度?,vB = vA + at,做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于相鄰兩點間的平均速度。,思考,這種方法認為加速度為g ，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實際加速度必

3、將小于g，這樣將得到機械能增加的結論，有阻力作用機械能應該是減少的，故這種方法也不能用。,這種方法是根據機械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗證機械能守恒定律，所以不能用。,注意事項,4、實驗用的紙帶一般小于1m ，從起始點開始大約能打出20 個點左右。末位置的點可選擇倒數第一個點或倒數第二個點，從這一個點向前數46 個點當初位置的點，可以減小這兩個點的瞬時速度以及兩點之間距離（高度h）測量的誤差。,1、安裝打點計時器時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。,2、應選用質量和密度較大的重物，增大重力可可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小。,3、選用紙帶

4、時應盡量挑選第一、二點間距接近2mm的點跡清晰且各點呈一條直線的紙帶。,誤差分析,1、偶然誤差： 測量長度時會帶來誤差,2、系統(tǒng)誤差： 實驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力（主要是打點計時器的阻力）做功，故動能的增加量EK 必定稍小于勢能的減少量EP 。,數據記錄,可不可以用圖象處理數據?,圖象法處理數據,該圖象的斜率表示什么？,為什么圖象通過原點？,1、在驗證機械能守恒定律時，如果以v22為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是 ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于 的數值。,2.在驗證機械能守恒定律的實驗中要用到的器材和測量儀器有_ A打點計時器B低壓交流電源C秒表 D重錘 E鐵架臺

5、和復夾F紙帶 G刻度尺H天平,3.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中： (1)現有器材是：打點計時器；低壓電源；紙帶；帶夾子的重物；刻度尺；天平；導線；鐵架臺。其中該實驗不需要的器材是_。 (2)實驗中，要從幾條打上點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近 _mm并且點跡清晰的紙帶進行測量。 (3)某學生在實驗中器材安裝正確，操作規(guī)范，所用交流電的頻率為50Hz，但驗證結果是重物增加的動能稍小于它減少的重力勢能，其主要原因是_。,天平,h=gt2/2=100.022/2=0.002m=2mm,紙帶受到的摩擦和空氣阻力做負功,4.在用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實中， (1)若用公式v=gt計算

6、瞬時速度進行驗證，打點計時器所接交流的頻率為50Hz，甲、乙兩條實驗紙帶，應選_紙帶為好（圖） (2)若通過測量紙帶上某兩點間距離來計算瞬時速度進行驗證的話，設已測得點2到4點之間距離為S1，點0到點3之間距離為S2，打點周期為T，為驗證自重物開始下落到打點計時器打下點3這段時間內機械能守恒，實驗結果應滿足S1、S2、T之間的關系為_ (3)重物選取的原則應是_,甲,S2=S12/(8gT2),重力遠遠大于阻力,5.為了驗證物體在自由下落過程中機械能是守恒的，將m=0.5kg的重物系上一紙帶，并將紙帶穿過打點計時器，當重物自由下落時，得到如圖所示的記錄紙帶，已知打點周期T=0.02s（設當地的

7、重力加速度g=9.9m/s2） 計算打A、B兩點時重物下落的速率VA=_，VB=_ 以A、B兩點為例，驗證機械能是否守恒?Ek=_，mgh=_結論_,1.5m/s,2.1m/s,0.54J,0.53J,在誤差允許范圍內機械能守恒,練6.斜面長100cm，高60cm，某同學以質量為400g的小車沿斜面下滑來驗證機械能守恒定律，他從記錄小車運動的打點紙帶上選取了A、B、C、D四個計數點，已知每相鄰兩點間對應的時間間隔為0.1s，A與B、B與C、C與D之間的距離分別為10cm、15cm、20cm，則小車由紙帶上對應打B點時運動到打C點時，小車動能增加了_J，重力勢能減小了_J實際上此過程機械能并不守恒是由于_ ，若減小斜面傾角，將使本實驗的誤差_（填“增大”、“減小”、“不變”）,增大,0.3,0.35,摩擦力對小車做了功,7.在驗證機械能守恒定律時，將重物自由下落，紙帶記錄如圖所示（計算結果取2位有效數字）T=0.02s圖中紙帶左端為與重物相連端，0點為重物靜止時所記錄的點，ABC三個記數點為打點計時之點，則重物下落hB距離時，其速度VB可用計算式VB=_ 進行計算，根據圖示數據求