2018-2019学年鲁科版必修二 第2章 第3节 能量守恒定律第1课时实验机械能的转化和守恒的实验探究 学案
2018-2019学年鲁科版必修二   第2章 第3节  能量守恒定律第1课时实验机械能的转化和守恒的实验探究    学案第2页

用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3~5次实验。

3.选纸带

分两种情况:

(1)应选点迹清晰且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带。若1、2两点间的距离大于2 mm,这是由先释放纸带,后接通电源造成的。这样,第1个点就不是运动的起始点了,纸带上第1个点对应的动能就不等于零。原理式mgh=mv2就不成立了。

(2)用mgΔh=mv-mv验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了,所以只要后面的点迹清晰就可选用。

4.测距离:用毫米刻度尺测出O点到1、2、3...各计数点的距离,求出重物对应于各点下落的高度h1、h2、h3...并将各点对应的高度填入设计的表格中。

二、数据处理

1.计算各点对应的瞬时速度:记下第1个点的位置O,在纸带上从离O点适当距离开始选取几个计数点1、2、3...并测量出各计数点到O点的距离h1、h2、h3...再利用匀变速直线运动公式vn=,计算出1、2、3、4...n点的瞬时速度v1、v2、v3、v4、...vn。

2.实验验证

方法一:利用起始点O和n个计数点,分别计算出各点对应的重力势能和动能。设起始点O处的重力势能为零,则各计数点处的重力势能为-mghn,对应的动能为mv,如果在实验误差允许的范围内ghn=v,则机械能守恒。

方法二:任意选取两点A、B,测出hAB,计算出ghAB;再计算出vA、vB、v-v的值,如果在实验误差允许的范围内ghAB=v-v,则机械能守恒。