魯科版必修二 第2章 第3節(jié) 能量守恒定律第1課時實驗機械能的轉化和守恒的實驗探究 課件（20張）.pptx

第3節(jié)能量守恒定律第1課時實驗 機械能的轉化和守恒的實驗探究 閱讀教材第33頁 知道實驗原理 實驗器材 實驗步驟及數(shù)據(jù)處理 實驗目的1 會用打點計時器打下的紙帶計算物體的運動速度和位移 2 探究自由落體運動物體的機械能守恒 實驗器材鐵架臺 帶鐵夾 電磁打點計時器 低壓交流電源 4 6v 重物 毫米刻度尺 紙帶 帶夾子 復寫紙片 導線 實驗過程一 實驗步驟1 安裝置 按圖將檢查 調整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上 接好電路 圖1 2 打紙帶 將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 用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方 先接通電源 后松開紙帶 讓重物帶著紙帶自由下落 更換紙帶重復做3 5次實驗 3 選紙帶 4 測距離 用毫米刻度尺測出o點到1 2 3 各計數(shù)點的距離 求出重物對應于各點下落的高度h1 h2 h3 并將各點對應的高度填入設計的表格中 2 實驗驗證 圖2 誤差分析1 在進行長度測量時 測量及讀數(shù)不準造成誤差 2 重物下落要克服阻力做功 部分機械能轉化成內能 下落高度越大 機械能損失越多 所以實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)了各計數(shù)點對應的機械能依次略有減小的現(xiàn)象 3 由于交流電的周期不穩(wěn)定 造成打點時間間隔變化而產生誤差 實驗原理與操作 精典示例 例1 如圖3為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖 現(xiàn)有的器材為 帶鐵夾的鐵架臺 電磁打點計時器 紙帶 帶鐵夾的重錘 天平 回答下列問題 圖3 1 為完成此實驗 除了所給的器材外 還需要的器材有 填入正確選項前的字母 a 米尺b 秒表c 0 12v的直流電源d 0 12v的交流電源 2 下面列舉了該實驗的幾個操作步驟 a 按照圖示的裝置安裝器材b 將打點計時器接到電源的 直流輸出 上c 用天平測出重錘的質量d 先接通電源 后釋放紙帶 打出一條紙帶e 測量紙帶上某些點間的距離f 根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能其中操作不當?shù)牟襟E是 3 實驗中誤差產生的原因有 寫出兩個原因 4 利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值 根據(jù)打出的紙帶 選取紙帶上連續(xù)的五個點a b c d e 測出各點之間的距離如圖4所示 使用交流電源的頻率為f 則計算重錘下落的加速度的表達式a 用s1 s2 s3 s4及f表示 圖4解析 1 為完成此實驗 除了所給的器材外 測量需要米尺 電源需要0 12v的交流電源 實驗數(shù)據(jù)的處理 精典示例 例2 2016 全國卷 某同學用圖5甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律 其中打點計時器的電源為交流電源 可以使用的頻率有20hz 30hz和40hz 打出紙帶的一部分如圖乙所示 該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f 需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算 圖5 1 若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落 利用f和圖乙中給出的物理量可以寫出 在打點計時器打出b點時 重物下落的速度大小為 打出c點時重物下落的速度大小為 重物下落的加速度大小為 2 已測得s1 8 89cm s2 9 50