高中物理学生实验课件
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
S1(AB)
S2(BC)
S3(CD)
S4(DE)
v1 =
s1 + s 2 2T
v2 =
s2 + s3 2T
v3 =
s3 + s 4 2T
D Ek1 =
1 2 mv1 2
D Ek 2 =
1 2 mv 2 2
D Ek 3 =
1 2 mv 3 2
南渡高级中学高一物理组
高中物理学生实验课件
实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下 列说法正确的是 [ ] A ．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释 放纸带 B．必须用天平称量所用重锤的质量 C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
3、结论：
在实验误差范围内机械能守恒
南渡高级中学高一物理组
高中物理学生实验课件
实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【注意事项】
(1)安装计时器时竖直架稳 ，计时器的两限位孔必须在同 一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算起 。选取的各计数 点要离起始点远些，可减少物体下落距离h的测量误差。 纸带不宜过长，约40㎝即可。因重物自由下落时的加速 度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点 的时间为计时单位。
南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【实验原理】
只有重力做功，机械能守恒。 减少的重力势能等于增加的动能
1 mgh＝ mv 2 2
南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
利用该段时间中点时刻 的瞬时速度等于平均速度
南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需 测物体的质量m。
(5)实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动 能的增加量要小于势能的减少量。 (6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初 速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。 (7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。
南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【实验练习】
1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正 确的是 [ ] A．应用天平称出重物的质量 。 B ．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约 2mm 的纸 带进行测量。 C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。 答案：B 南渡高级中学高一物理组
演示
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
2、记录及数据处理
g＝9.8m/s2，T＝0.02s 。
h1(OB) h2(OC) h3(OD)
E
D
C
B
ΔEp1＝mgh1
ΔEp2＝mgh2
ΔEp3＝mgh3
A
O
南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【误差分析】
(1)由于测量长度带来的误差属偶然误差，减小的办法一 是测距离时都从起点O量起，二是多测几次取平均值。 (2) 实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力 ( 主要是打 点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于 势能的减少量ΔEP，这是属于系统误差。
D ．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于 动能的增加量
答案：AD 南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
3、在“验证机械能守恒定律”的实验中：
需直接测量的物理量是____________________ ； 间接测量的物理量是____________________。 参考答案：重锤下落的高度h 重锤运动的速度V
【实验内容】
电火花计 时器 纸带
1、步骤 (1) 竖直固定打点计时器连 接电源 (2) 穿纸带，用铁夹固定在 重物上，使重物停靠在打点计 时器的地方，先用手提着纸带。 (3)先接通电源，松开纸带
夹子
重物
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
(4)重复几次，得到3～5条纸带。 (5) 挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为 2mm” 的一条纸带，记下第一个点的位置 O ，并在纸带 上从任意点开始依次选取几个连续的点 1 、 2 、 3…… ， 测高度h1、h2、h3……。 (6) 应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方 法 ，计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3……。 (7)把得到的数据填入表格ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，计算各点对应的势 能减少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟 理论一致。计算时g取当地的数值。
A B C
h
VB=
SAB+SBC
V
2T
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【实验器材】
铁架台（带铁夹）、电火花计时器 或打点计时器、直尺、重锤、纸带、复 写纸片、导线、电源。
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
高中物理学生实验课件
【实验目的】
实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
电火花计 时器
纸带
【实验原理】
【实验器材】 【实验内容】 【注意事项】 【误差分析】 【实验练习】 南渡高级中学高一物理组
夹子
重物
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【实验目的】
验证机械能守恒定律。
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4、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下 落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是 实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) A．用天平称出重锤的质量 B ．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和 低压交流电源连接起来 C ．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计 时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 D．接通电源，释放纸带 E．用秒表测出重锤下落的时间 南渡高级中学高一物理组 答案： ABE
S1(AB)
S2(BC)
S3(CD)
S4(DE)
v1 =
s1 + s 2 2T
v2 =
s2 + s3 2T
v3 =
s3 + s 4 2T
D Ek1 =
1 2 mv1 2
D Ek 2 =
1 2 mv 2 2
D Ek 3 =
1 2 mv 3 2
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下 列说法正确的是 [ ] A ．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释 放纸带 B．必须用天平称量所用重锤的质量 C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算
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3、结论：
在实验误差范围内机械能守恒
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【注意事项】
(1)安装计时器时竖直架稳 ，计时器的两限位孔必须在同 一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算起 。选取的各计数 点要离起始点远些，可减少物体下落距离h的测量误差。 纸带不宜过长，约40㎝即可。因重物自由下落时的加速 度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点 的时间为计时单位。
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【实验原理】
只有重力做功，机械能守恒。 减少的重力势能等于增加的动能
1 mgh＝ mv 2 2
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利用该段时间中点时刻 的瞬时速度等于平均速度
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需 测物体的质量m。
(5)实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动 能的增加量要小于势能的减少量。 (6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初 速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。 (7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
【实验练习】
1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正 确的是 [ ] A．应用天平称出重物的质量 。 B ．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约 2mm 的纸 带进行测量。 C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。 答案：B 南渡高级中学高一物理组
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
2、记录及数据处理
g＝9.8m/s2，T＝0.02s 。
h1(OB) h2(OC) h3(OD)
E
D
C
B
ΔEp1＝mgh1
ΔEp2＝mgh2
ΔEp3＝mgh3
A
O
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【误差分析】
(1)由于测量长度带来的误差属偶然误差，减小的办法一 是测距离时都从起点O量起，二是多测几次取平均值。 (2) 实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力 ( 主要是打 点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于 势能的减少量ΔEP，这是属于系统误差。
D ．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于 动能的增加量
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3、在“验证机械能守恒定律”的实验中：
需直接测量的物理量是____________________ ； 间接测量的物理量是____________________。 参考答案：重锤下落的高度h 重锤运动的速度V
【实验内容】
电火花计 时器 纸带
1、步骤 (1) 竖直固定打点计时器连 接电源 (2) 穿纸带，用铁夹固定在 重物上，使重物停靠在打点计 时器的地方，先用手提着纸带。 (3)先接通电源，松开纸带
夹子
重物
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实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
(4)重复几次，得到3～5条纸带。 (5) 挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为 2mm” 的一条纸带，记下第一个点的位置 O ，并在纸带 上从任意点开始依次选取几个连续的点 1 、 2 、 3…… ， 测高度h1、h2、h3……。 (6) 应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方 法 ，计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3……。 (7)把得到的数据填入表格ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，计算各点对应的势 能减少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟 理论一致。计算时g取当地的数值。
A B C
h
VB=
SAB+SBC
V
2T
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【实验器材】
铁架台（带铁夹）、电火花计时器 或打点计时器、直尺、重锤、纸带、复 写纸片、导线、电源。
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【实验目的】
实 验 七 验 证 机 械 能 守 恒 定 律
电火花计 时器
纸带
【实验原理】
【实验器材】 【实验内容】 【注意事项】 【误差分析】 【实验练习】 南渡高级中学高一物理组
夹子
重物
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【实验目的】
验证机械能守恒定律。
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4、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下 落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是 实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) A．用天平称出重锤的质量 B ．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和 低压交流电源连接起来 C ．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计 时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 D．接通电源，释放纸带 E．用秒表测出重锤下落的时间 南渡高级中学高一物理组 答案： ABE