2018-2019学年人教版必修二 第七章 7.12验证机械能守恒定律实验难点剖析 学案
2018-2019学年人教版必修二 第七章 7.12验证机械能守恒定律实验难点剖析 学案第2页

 

二、误差分析

 1. 测量误差:减小测量误差的办法,一是测下落距离时都从0点量起,依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=mvn2必定稍小于势能的减少量ΔEp=mgxn。

  改进办法是调整器材的安装,尽可能地减小阻力。

 

三、注意事项

 1. 打点计时器要竖直: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. 重物密度要大:重物应选用质量大、体积小、密度大的材料。

 3. 一先一后:应先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落。

  在"验证机械能守恒定律"的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg。甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm和0.25 cm,这些数据能说明什么问题?

  我们可以计算出,第一个0.02秒内,物体大致下落的位移为,由于摩擦力的存在,所以一般实验数据会小于此值。丙同学的数据为0.25cm,即可以判断他的操作顺序是先释放纸带,后打开的打点计时器。

  由此可见,当我们在选择纸带进行计算时,要首先判断纸带上的点是否符合此要求。

 4. 测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用公式vn=,不能用vn=或vn=gt来计算。如果计算中认为下落加速度为g,即相当于用机械能守恒定律去验证机械能守恒,并且如果用计算,会得出机械能增加的结论。

  

  例题1 利用实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整: