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实验：验证机械能守恒定律
第八章 机械能守恒定律
引入
人下落过程中机械能守恒吗？？
机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
实验：验证机械 能守恒定律
第八章 机械能守恒定律
实验目的
实验原理
实验器材
实验步骤
数据处理
误差分析及注意事项
一.实验目的：验证机械能守恒定律
1、设计一个满足机械能守恒的情景，需要满足什么条件？
2、这些守恒形式下有什么具体的情景？
自由落体运动
光滑斜面滑下
摆球
平抛
匀速圆周运动
建模
实验目的：验证机械能守恒定律
方案一：自由落体的物体机械能守恒
G
3.这个实验需要测量哪些物理量呢？
4.这些物理量如何测量呢？
1.需要验证什么表达式？
2.选谁来做实验？
二.实验原理
思考：1.怎样验证可以更简单？
一定要测量质量吗
hA
hB
o
B
A
光电门
频闪照相机
打点计时器
打点计时器、纸带、重物、纸带、毫米刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。
夹子
打点计时器
纸带
重物
铁架台
三.实验器材
1.安装置：在铁架台上安装打点计时器，连接好电路。(打点计时器要稳定固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向)
2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近。(保证纸带竖直)
3.打纸带：先接通电源，待打点稳定后松开纸带，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.重复过程，打3-5条纸带。
四.实验步骤
1.安装置：在铁架台上安装打点计时器，连接好电路。(打点计时器要稳定固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向)
2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近。(保证纸带竖直)
3.打纸带：先接通电源，待打点稳定后松开纸带，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.重复过程，打3-5条纸带。
四.实验步骤
1.如何测h？
P
h
五.数据处理
2.如何测末位置的瞬时速度？
P
h
x46
选纸带
五.数据处理
思考1.能用v=gt 求瞬时速度吗？
不能用 或 v=gt 求瞬时速度
P
h
x46
思考2.可以回避起始点吗
方法一：
思考1.请写出要验证的表达式。
方法三：图像法 -h图
k = g
方法二：
O
h
数据处理
B
x
A
思考2.只验证了两个点的机械能，有没有更全面的办法呢？
思考3.图像斜率代表什么呢？
方法一：
思考1.为什么重物的重力势能减少量略大于动能的增加量？
六.误差分析
1.重物下落过程中克服阻力做功。(空气阻力、摩擦阻力)
系统误差
2.如何减小它们之间的误差？
改进方式：①选择体积小、密度大的重物
②用电火花计时器
③安装打点计时器时保证两个限位孔竖直；
2.测量纸带长度时存在误差
偶然误差
1.打点计时器要稳定固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力
六.注意事项
5.速度不能用v=gt或v =计算
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.实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定再松开纸带
4.测下落高度时，要从第一个打点测起，并且各点对应的下落高度要一次测量完
§8.5 实验：验证机械能守恒
其它方案
摆球
平抛
小球弹簧系统
绳连接系统
光滑斜面滑下

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