验证机械能守恒定律实验总结
物理实验验证机械能守恒定律考点总结
2．速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度
等于相邻两点之间的平均速度vt＝ 2t 计算打第n个点速度的方法：测出第n个点与相邻前后
[解析] (1)不必要的器材是低压直流电源、天平、秒 表．缺少的器材是低压交流电源、重物、刻度尺． (2)步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端．步骤 D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸 带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势 能中都包含了质量m，可以约去． [答案] 见解析
(2)加速度a＝ ＝9.50 m/s2. (3)由牛顿第二定律得：mg－Ff＝ma 即Ff＝mg－ma＝0.30 N. [答案] (1)8.00 8.25 (2)9.50 (3)0.30
一、实验目的 1．描绘小电珠的伏安特性曲线． 2．分析伏安特性曲线的变化规律．
二、实验原理 1．用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠
用阻值适当大一些的滑动变阻器，但不可过大；实验电路 若采用分压式接法，应选择阻值小一些的滑动变阻器，以 便于调节，但要注意其额定电压和额定电流值． (3)电源的选择：综合考虑小灯泡、电压表、电流表的量程以 及滑动变阻器的阻值，保证能为实验提供合适的电流或电 压．
三、实验器材 小电珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一个，电压表(0～3 V～
1两种接法比较方式内容限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串并联关系不同负载r上电压调节范围分压接法调节范围大方式内容限流接法分压接法对比说明负载r上电流调节范围分压接法调节范围大闭合s前触头位置都是为了保护电路元件2限流电路分压电路的选择原则安全性原则
滚摆实验报告
一、实验目的1. 深入理解机械能守恒定律。
2. 通过观察滚摆的运动，了解转动动能与重力势能之间的相互转化。
3. 掌握实验数据的收集和分析方法。
二、实验原理滚摆实验是研究机械能守恒定律的典型实验之一。
实验原理基于以下物理定律：1. 机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。
2. 转动动能：物体绕轴旋转时，具有转动动能，其大小与物体的转动惯量和角速度的平方成正比。
3. 重力势能：物体在重力场中由于位置的变化而具有的势能，其大小与物体的质量、重力加速度和物体的高度成正比。
三、实验器材1. 滚摆装置（锥体、轨道、支架等）2. 刻度尺3. 秒表4. 计算器四、实验步骤1. 将滚摆装置安装好，确保锥体与轨道接触良好。
2. 将锥体放置在轨道的起始位置，调整高度，使锥体与轨道的夹角适中。
3. 用手固定锥体，释放锥体，使其开始滚动。
4. 使用刻度尺测量锥体滚动的距离，记录数据。
5. 观察锥体的运动过程，注意其速度、高度和转动方向的变化。
6. 重复实验多次，取平均值。
五、实验数据与分析1. 实验数据| 实验次数 | 滚动距离（m） | 速度（m/s） | 高度（m） | 角速度（rad/s）|| -------- | ------------ | ---------- | -------- | -------------- || 1 | 0.75 | 0.4 | 0.5 | 0.3 || 2 | 0.78 | 0.42 | 0.48 | 0.32 || 3 | 0.77 | 0.41 | 0.46 | 0.31 || 平均值 | 0.76 | 0.41 | 0.47 | 0.32 |2. 数据分析通过实验数据可以看出，随着滚摆高度的降低，其速度和角速度均有所增加。
这符合机械能守恒定律，即重力势能转化为转动动能。
1. 重力势能转化为转动动能：在滚摆运动过程中，锥体的高度逐渐降低，重力势能减小，而转动动能增加。
高三物理一轮复习专题实验6 验证机械能守恒定律(含解析)
实验6:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒。
若物体从静止开始下落，下落高度为h 时的速度为v,恒有mgh＝错误!m v2。
故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能守恒定律。
测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度x n－1和x n＋1(或用h n－1和h n＋1）,然后由公式v n＝错误!或由v n＝错误!可得v n(如图所示)。
三、实验器材铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器与低压交流电源（或电火花打点计时器)、重物(带纸带夹子)、纸带数条、复写纸片、导线、毫米刻度尺。
四、实验步骤1．安装器材：如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压电源相连,此时电源开关应为断开状态。
2．打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条（3~5条)纸带。
3．选纸带:分两种情况说明（1)若选第1点O到下落到某一点的过程，即用mgh＝错误!m v2来验证,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，这是由于打点计时器打第1个点时重物的初速度不为零造成的(如先释放纸带后接通电源等错误操作会造成此种结果)。
这样第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。
（2)用错误!m v错误!－错误!m v错误!＝mgΔh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以选用。
机械能守恒定律实验知识点总结
机械能守恒定律实验知识点总结
嘿，朋友们！今天咱就来好好唠唠机械能守恒定律实验的那些知识点！
想象一下啊，你把一个球从高处扔下来，它是不是越落越快？这就涉及到机械能守恒啦！在这个实验里呀，有好多好玩的东西呢！
首先是动能和势能的相互转化。
就好比一个小孩在滑梯上滑，他在高处的时候势能大，往下滑的时候速度变快，动能就增大了，势能不就减小啦？这例子形象不？
还有哦，机械能在只有重力或弹力做功的情况下是守恒的呢！就说那个球吧，如果没有空气阻力啥的干扰，它的机械能就是一直不变的呀！这不神奇吗？
咱再想想，如果一个弹簧被压缩了，然后突然松开，它是不是会弹出去呀？这过程中，弹簧的弹性势能转化为动能，也是机械能守恒呢！
你说要是没有这个机械能守恒定律，那得多混乱呀！做实验的时候得特别注意那些影响因素呢，嘿嘿，可不能马虎。
比如说要尽量减少摩擦呀，不然能量就偷偷溜走啦！就像你走路，如果鞋底太滑，那不是容易摔跤嘛。
所以啊，机械能守恒定律实验真的超重要的，能让我们更清楚地看到能量的转化和守恒。
它就像一把钥匙，打开了我们理解自然界能量变化的大门！
总之，机械能守恒定律实验真的超有趣、超有意义，大家一定要好好掌握呀！。
机械能守恒定律的实验探究
机械能守恒定律的实验探究机械能守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在没有外力做功和能量损失的情况下，一个物体的机械能将保持不变。
本文将通过实验来探究机械能守恒定律，并通过实验结果验证该定律的正确性。
实验目的：通过一个简单的实验，验证机械能守恒定律的正确性。
实验器材：1. 弹簧振子装置2. 易拉罐3. 细绳4. 钢球实验步骤：1. 将弹簧振子装置固定在一块平稳的台面上；2. 将一个易拉罐固定在弹簧底部，使其与弹簧相连；3. 将细绳通过弹簧振子的顶部，并使用绳子悬挂钢球在空中；4. 将钢球由一个较高的位置释放，使其撞击到置于弹簧底部的易拉罐上；5. 观察并记录钢球的运动情况。
实验结果及分析：在实验过程中观察到，当钢球从较高的位置释放后，它撞击易拉罐后会弹起，并继续在弹簧振子上下运动。
观察发现，钢球在运动过程中并未有能量损失，整个系统的机械能保持不变。
根据机械能守恒定律，机械能等于动能与势能之和。
在这个实验中，钢球的动能在撞击易拉罐后转化为弹簧振子系统中的势能，然后再转化为动能，如此往复。
由于没有其他外力做功以及能量损耗，实验结果表明机械能保持不变，验证了机械能守恒定律的正确性。
实验的意义：机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律，在许多物理现象和问题的分析中起到关键的作用。
通过这个实验的探究，我们加深了对机械能守恒定律的理解，并通过实验结果的验证加强了我们对这个定律的信心。
结论：通过上述实验，我们验证了机械能守恒定律的正确性。
实验结果表明，当没有外力做功和能量损失时，一个物体的机械能将保持不变。
这个定律在物理学中具有广泛的应用，对于解决各类与能量转化相关的问题具有重要意义。
总结：本文通过一个简单的实验来探究机械能守恒定律。
通过实验结果的分析和对机械能守恒定律的说明，我们验证了这个定律的正确性，并加深了对这个定律的认识。
机械能守恒定律在物理学中有着广泛的应用，对于能量转化问题的解决具有重要的指导意义。
机械能守恒定律实验总结
机械能守恒定律实验总结
哇塞，机械能守恒定律实验，那可真是太有意思啦！就像一场超级刺激的冒险！记得那次实验课上，老师把我们分成小组，大家都兴奋得不行。
我和小伙伴们围在实验器材旁边，眼睛直勾勾地盯着那些铁球、滑轨啥的，心里想着：“嘿，这能有啥神奇的呢？”老师开始讲解实验步骤，我们就像小士兵一样，竖起耳朵认真听。
然后开始动手啦！我小心翼翼地把铁球放在滑轨顶端，松手的那一刻，感觉心都跟着提起来了，看着铁球“咕噜噜”地往下滚，真带劲啊！这不就像是我们骑自行车从坡上冲下来一样嘛，速度越来越快！当铁球碰到弹簧又反弹上去时，我们都忍不住欢呼起来，“哇，真的好神奇啊！”
在实验过程中，我们小组的成员互相交流着，这个说：“快看，铁球到这里啦！”那个喊：“哇，弹得好高啊！”大家都沉浸在探索的乐趣中。
难道你们不觉得这个实验超级有趣吗？它让我们直观地看到了机械能是如何守恒的。
就像一个魔法，虽然看不到摸不着，但是却在那里乖乖地遵循着规律。
通过这个实验，我们深刻理解了机械能守恒定律，而不是仅仅死记硬背那些公式。
这可比单纯看书本上的知识有意思多了呀！
我觉得机械能守恒定律实验真的是太棒了！它让我们亲身体验到了物理的奇妙之处，激发了我们对科学的浓厚兴趣。
以后我还要多多参加这样的实验！。
第七章 机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律
科目教材版本章节（课题）主备人使用人物理人教版必修2第七章机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律授课班级授课时间应到人数实到人数教学目标知识与技能1.要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律.2.要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解.3.通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力.过程与方法1.要明确纸带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法.2.通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧.3.通过对纸带的处理过程，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.4.通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑.情感态度与价值观1.通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲.2.培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解.教学重点1.验证机械能守恒定律的实验原理.2.实验原理及方法的选择及掌握.教学难点实验误差分析的方法.导入新课请同学们思考，细绳的下端拴一个重球，上端固定在天花板上.把重球从平衡位置B拉到A，放开手，重球就在A、B间往复运动，如果空气阻力可以忽略不计，把铅笔放在B1的位置上，重球将沿怎样的弧线运动？它上升的最高点C1在什么地方？由此同学们得到什么启示？自主学习通过上一节课的学习，我们知道机械能守恒定律及其表达式以及其在物理学中的重要地位.一个规律的提出，不但要有理论的支持，还要由实验的验证，今天我们就设计实验，来验证机械能守恒定律.问题：1.机械能守恒定律的条件是什么？2.要验证机械能守恒应该创设什么样的问题情景？3.回顾以前学过的运动，哪种运动形式符合验证机械能守恒定律的条件？ 学生通过讨论，总结：1.机械能守恒定律的条件是：物体系统只有重力或弹力做功.2.要验证机械能守恒定律，应该符合守恒条件：只有重力或弹力做功.3.自由落体运动只受重力，符合验证条件.这节课我们通过设计实验，通过探究自由落体过程中能量的变化来验证机械能守恒定律. 指导学生阅读课本内容，找出利用自由落体运动验证机械能守恒定律的方法,培养学生的阅读、总结表达能力.方法总结：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，总的机械能守恒，验证机械能守恒定律只需验证减少的重力势能等于增加的动能即可.问题探究：让学生分组讨论、交流，要完成本实验，应该测量的量有哪些,如何测量,并提出解决方案.明确：测量物体自由下落过程中减少的势能.方法：测量物体的质量m 、下降的高度Δh ，利用重力势能的公式计算ΔE p =mgΔh;测量自由落体下降Δh 时的速度v,利用动能的公式计算ΔE k =mv 2/2,利用打点计时器处理纸带的方法来求解速度.方法补充：如何利用纸带求解瞬时速度?指导学生根据匀变速直线运动的运动学规律，推导瞬时速度的求解方法. 学生通过阅读教材，总结推导过程，教师通过大屏幕投影学生的推导过程： 如图所示，由于纸带做匀加速运动，故有A 、C 之间的平均速度：2CA AC v v v +=.根据速度公式有：v B =v A +aΔt ，v C =v B +aΔt ， 故有：v B -v A =v C -v B ， 即v B =2CA v v +. 从而：vB =AC v .总结：匀变速直线运动中，某点的瞬时速度等于以该点为时间中点的两点间的平均速度. 解决方案：利用电火花计时器打出纸带，通过处理纸带，既可以求出物体下降的高度，还可以求出某一瞬时的速度，因此电火花计时器是重要的实验仪器.原理探究：通过实验，求自由落体的重力势能减少量和相应过程动能的增加量.若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律.而且，因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量m ，而只需验证221n v =gh n 就行了，如果要具体计算出重力势能或动能的数值就需要天平.总结：指导学生根据实验原理，写出本实验用到的实验器材: ①电火花计时器（或电磁打点计时器）；②重物（质量300 g±3 g ）及纸带；③铁架台、夹子、烧瓶夹；④电源.问题预测:在本实验操作的具体过程中会遇到哪些问题？通过该问题的设置，学生对实验中可能遇到的问题进行预测，并提出相应的解决方法.1.重物下落的过程中除受重力外，还受到哪些阻力？怎样减小这些阻力对实验的影响?2.重物下落时最好选择哪两个位置作为过程的开始和终结的位置?3.本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好？为什么？4.质量是否为本实验必须测量的量? 参考答案：1.重物下落的过程中，除受重力外，还要受空气阻力和打点计时器给纸带的摩擦力.安装打点计时器时注意保持竖直，重物要选择质量大一些的.2.为减小测量高度h 值的相对误差，选取的各计数点要离起始点远一些.要从起始点开始测量出h 1、h 2，再求出Δh=h 2-h 1.3.锤应该选择质量大一些，体积小一些的，可以有效地减小空气阻力的影响.4.质量并非必须测量的量，在需要计算具体的能量数值时，需要天平.步骤整理：教师指导学生根据实验原理、各种器材的注意事项，总结归纳实验步骤：(1)如图所示，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；打点计时器的两根导线接在6伏交流电源上.(2)用手提着纸带，让重物靠近打点计时器静止，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列点.(3)重复几次，从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm 且点迹清楚的纸带进行测量，测出一系列计数点,各点到第一个点的距离d 1、d 2，d 3,……,d n-1,d n ,d n+1,……据公式v n =Td d n n 211-+-，计算物体在打下点1、2……时的即时速度v 1、v 2……计算相应的动能的增加值,填入事先设计好的表格.教师点拨：选第1、2点间距约2 mm 的纸带意味着纸带是在打第一个点的瞬时开始运动的，根据h=gT 2/2=9.8×0.022/2 m=1.961 0-3 m≈2 mm.在起始点标上0，用刻度尺测量纸带从点0到点1、2……之间的距离h 1、h 2……计算出相应减少的重力势能,填入事先设计好的表格. 处理数据，得出结论. 参考数据： 各计数点 4 5 6 7 8 9 10 t(s) 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 h×(10-2 m) 2.92 4.62 6.70 9.18 12.03 15.28 18.92 v=Δh/Δt(m/s) 0.945 1.14 1.33 1.53 1.72 ΔE k =mv 2/2 0.134 0.195 0.265 0.351 0.444 ΔE p =mgh0.1360.1970.2700.3540.450实验结论：在误差允许的范围内，物体减少的重力势能等于增加的动能，机械能守恒. 学生分组实验，并处理数据，教师利用实物投影仪展示几组数据，并进行点评. 师生根据实际实验中的体会，总结实验注意事项：1.打点计时器安装时，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.2.实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点.3.选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接运2 mm 的纸带.4.打点计时器必须接50 Hz 交流低压电源.5.测量下落高度时，必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60 cm —80 cm 之内.6.实验中，只要验证gh 是否等于21v 2即可，也可不用测重锤的质量. 误差分析：教师指导学生观察表格中的数据，减少的重力势能并不是严格地等于增加的动能，而是稍大于增加的动能，让学生思考其中的原因，并总结归纳.原因：重物和纸带下落过程中要克服阻力，包括空气阻力、纸带与限孔位及纸带与计时器之间的摩擦力.由于摩擦力的存在，减少的重力势能并没有全部转化为动能，有一部分转化为内能.计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因.电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器.交流电的频率f 不是50 Hz 也带来误差.f ＜50 Hz,使动能E k ＜E p 的误差进一步加大，f ＞50 Hz 则可能出现E k ＞E p 的结果.因此为了实验的精确性，应该严格按照实验步骤进行.例题在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，得到如图所示的一条纸带.起始点O 到A 、B 、C 、D 、E 各点的距离分别h A 、h B 、h C 、h D 、h E .如果重物的质量为m ，打点计时器所用电源的频率为f ，则在打B 、D 两点时，重物的速度v B =__________，v D =__________.如果选择起始点的位置为零势能参考点，则在打B 、D 两点时重物的机械能E B =__________，E D =__________，若E B __________E D ，则说明重物在下落过程中机械能守恒. 解析：根据纸带上瞬时速度的计算方法，得v B =22AC A C h h T h h -=-·f, vD =22CE C E h h T h h -=-·f ， 打B 点时，重物的动能和重力势能分别为：E kB =2222)(81)2(2121A C A C B h h mf f h h m mv -=•-=, E pB =-mgh B .此时重物的机械能E B =E kB +E pB =81mf 2(h C -h A )2-mgh B .同理E kD =81212 D mv mf 2（h E -h C )2,E pD =-mgh D ,E D =81mf 2(h E -h C )2-mgh D . 如果E B =E D ，则说明重物在下落过程中机械能守恒.方法总结：实际上，重物拖着纸带在下落过程中，受到阻力作用，机械能在不断减小，故有E B >E D .又因为在初始点时重物的机械能为0，所以有0>E B >E D ,21mv B 2-mgh B <0,221D mv-mgh D <0,说明重物在实际下落过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量.检测反馈（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平.其中不必要的器材有： ________________；缺少的器材是________________________________.（2）在验证机械能守恒定律时，如果以v 2/2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出的图线应是________________，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于_______________的数值. （3）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图所示，其中A 点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点.现测得两相邻计数点之间的距离分别为s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T.根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为____________.在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为____________.要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第_________号计数点之间的过程为研究对象.（4）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6 V 、50 Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O 点为重锤下落的起点，选取的计数点为A 、B 、C 、D ，各计数点到O 点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8 m/s 2.若重锤质量为1 kg.①打点计时器打出B 点时，重锤下落的速度v B =__________m/s ，重锤的动能E kB =_________J. ②从开始下落算起，打点计时器打B 点时，重锤的重力势能减少量为____________J.③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B 点的过程中，得到的结论是____________________________________. 参考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平.缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺（2）通过原点的直线 g （3）（s 6+ s 5+ s 4- s 3- s 2-s 1）/9T 2 （s 5+s 6）/2T 1 5 （4）①1.175 0.69 ②0.69 ③机械能守恒 思维拓展处理纸带的时候速度能不能用v=gh 2或v=gt 计算？参考解答：v=gh 2是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用.v=gt 认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g ，故这种方法也不能用.课堂小结本节课主要学习了：1.实验目的：用自由落体运动验证机械能守恒.2.纸带的选取及重物速度的测量方法.3.实验的误差来源及注意事项.布置作业1.教材“问题与练习”第1、2题.2.自己设计方案,验证机械能守恒,自由选择实验仪器,写出操作步骤及实验报告.教学反思验证机械能守恒定律是在学习了机械能守恒定律之后进行的一节实验课，目的在于学习物理规律之后进行，验证物理规律的正确性，巩固和加深对物理规律的理解.本节仍然采用了不给步骤给思路，同时进行难点提示的写法，这给教师在实际教学中很大的教学空间.本实验虽然是个验证性实验，但本教学设计突破思维习惯，采用由学生自主提出、验证方法、验证原理、验证步骤及方案的方法，渗透探究型实验的思想.因此，本教学设计注重了在过程中培养学生的科学素养.通过积极的创造性活动，使学生参与并体验了设计方案形成的思维过程，从中体会实验设计的乐趣和艰辛，感悟了科学实验的本质和价值，从而使学生形成科学的情感态度与价值观.本教学设计主要讲解机械能守恒定律的推导，没有大量讲解例题，重点放在机械能守恒定律的含义要讲透，这对下一节的应用课有很大帮助.渗透了能量在物理学习中的重要地位，这是物理力学知识的核心所在.。
机械能守恒定律知识点总结及本章试题
机械能守恒定律知识点总结及本章试题一、功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θ——某力功，单位为焦耳（）——某力（要为恒力），单位为牛顿（）S——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m）——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
当时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；当时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；当时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：（平均功率）（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。
5应用：（1）机车以恒定功率启动时，由（为机车输出功率，为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力时，速度不再增大达到最大值，则。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力恒定为，速度不断增加汽车输出功率随之增加，当时，开始减小但仍大于因此机车速度继续增大，直至时，汽车便达到最大速度，则。
三、重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
2公式：h——物体具参考面的竖直高度3参考面a重力势能为零的平面称为参考面；b选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。
机械能守恒定律实验
实验验证机械能守恒定律【目标要求】一、知识与技能1．理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物理量。
2．知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3．能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析中得出实验结论。
4．能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。
二、过程与方法通过验证机械能守恒定律，体验验证过程与物理学的研究方法。
三、情感、态度与价值观通过亲自实践，培养学生观察和实践能力，培养学生实事求是的态度和正确的科学观。
【教学重难点】1．验证机械能守恒定律的实验原理。
2．验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【教学方法】学生分组实验。
【教学过程】一、导入新课上节课我们学习了机械能守恒定律，掌握了机械能守恒定律的条件和公式。
这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。
二、进行新课实验目的：通过研究物体自由下落过程中动能与势能的变化，验证机械能守恒定律。
实验原理：用天平测出重物的质量，纸带上某两点的距离等于重物下落的高度，这样就可以得到重物下落过程中势能的变化。
重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出（即每计数点的瞬时速度），这样就得到它在各点的动能。
比较重物在某一过程的初末状态动能变化与势能变化的多少，就能验证机械能是否守恒。
3用手握着纸带上端并让纸带保持竖直，让重物静止地靠近打点计时器。
4接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点，断开电源。
先接通电源，后松纸带为什么？5换个同学，重复以上2-4步几次，得3—5条纸带。
6在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1、2、3……用刻度尺测出对应高度h1、h2、h3……挑选打点清晰，且纸带上最前端两点间距接近2mm左右的纸带请填写下面数据表格。
如果起点不清晰该怎么办？7应用公式计算各点对应的速度v11、v2、v3……请填写下面数据表格8计算各点相对于起点O的势能减少量mgh n和动能的增加量进行比较。
机械能守恒原理的实验验证
谢谢您的聆听
THANKS
将实验结果与理论预测进行比较，分析并讨论了两者的一致性。通过对比发现， 实验结果与理论预测基本相符，进一步验证了机械能守恒原理的正确性。
05
实验中的常见问题及解决方案
常见操作问题
实验设备使用不当
不熟悉实验设备的使用方法，可能导致操 作失误或设备损坏。
实验步骤不清晰
对实验流程理解不足，可能导致操作顺序 混乱或遗漏关键步骤。
验结果的影响。
安全防护
实验人员需佩戴防护眼镜 ，确保实验过程中的安全
。
数据记录表格设计
| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
|2|||||||
| 序号 | 质量m(kg) | 高度h1(m) | 速度 v1(m/s) | 高度 h2(m) | 速度 v2(m/s) | 机械能变 化量ΔE(J) |
03
实验方法与技巧
本次实验采用了先进的实验设备和方法，确保了实验的准确性和可重复
性。同时，我们还掌握了一些关键的实验技巧，如如何减小误差、如何
选择合适的实验参数等。
对未来研究的展望
拓展实验范围
未来可以进一步拓展实验范围，探究更多不同条件下机械能守恒原理的适用性，例如在非 惯性参考系中、在存在摩擦力的情况下等。
结果讨论与解释
机械能守恒验证
根据实验数据，分析并验证了机械能守恒原理在实验中的适 用性。
误差来源分析
讨论了实验中可能存在的误差来源，如测量误差、空气阻力 等，并对这些误差进行了合理的解释。
与理论预测比较
理论预测回顾
简要回顾了机械能守恒原理的理论预测，为后续与实验结果比较提供基础。
机械能守恒定律的教学方法总结
机械能守恒定律的教学方法总结机械能守恒定律是物理学中重要的基本定律之一，对于学生理解和掌握这个定律非常关键。
本文将总结一些有效的教学方法，帮助教师更好地教授机械能守恒定律。
一、引入实际案例在教学中，引入实际案例是非常有帮助的方法。
可以从日常生活或者实验中选择合适的案例，通过生动的故事或者实际操作来引发学生的兴趣，并将机械能守恒定律与实际情境联系起来。
例如，可以讲述一个小球从高处自由落下，经过不同路径后到达地面的案例。
通过分析小球在不同路径中的动能和势能的转换过程，引导学生理解机械能守恒的原理。
二、可视化展示使用可视化的教学工具，如动画、实验演示等，能够帮助学生更直观地理解机械能守恒定律。
可以设计一些动画来模拟不同物体在机械能转化中的过程，或者利用实验演示装置展示不同物体的机械能守恒情况。
通过观察和讨论，学生可以更好地理解机械能守恒的原理和应用。
三、解题演练解题演练是巩固学生知识的有效方法。
教师可以设计一些例题，引导学生通过运用机械能守恒定律来解答问题。
可以从简单到复杂，逐步提高题目的难度。
同时，鼓励学生进行思考和讨论，可以互相交流答案和解题思路，促进学生之间的合作学习。
解题演练不仅帮助学生巩固知识，还培养了他们的实际运用能力。
四、拓展实验为了进一步加深学生对机械能守恒定律的理解，可以设计一些拓展实验。
通过实际操作和观察，学生可以亲手验证机械能守恒定律，并观察不同条件下机械能转化的情况。
例如，可以设计一个运动小车从斜坡上滑下的实验，通过测量小车在不同位置的势能和动能，验证机械能守恒的规律。
拓展实验能够激发学生对物理学的兴趣，增加他们的实验技能和动手能力。
综上所述，机械能守恒定律的教学可以通过引入实际案例、可视化展示、解题演练和拓展实验等多种方法进行。
在教学中，教师应根据学生的实际情况和学习水平，选择合适的教学方法来提升学生的理解和掌握能力。
通过多样化的教学方法，可以激发学生的兴趣，提高他们的学习效果，使他们更好地理解和应用机械能守恒定律。
验证机械能守恒定律实验总结
验证机械能守恒定律1.实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能2.实验原理在物体自由下落的过程中，只有重力对物体做功，遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。
在实验误差范围内验证221mv mgh =（必须初速度为零） 或 21222121mv mv mgh -= （v1≠0） 测定第n 点的瞬时速度的方法是：测出第n 点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离s n 和s n+1，由公式v n =T 2s s 1n n ++，或由v n =Td d n n 211-+-算出，如图所示。
(注意单位用国际单位，看清计数点还是计时点，注意有无有效数字的要求)3．实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸片、直尺、导线、低压交流电源4.实验步骤（1）按右上图装置把打点计时器固定在支架上，并将打点计时器接在4～6V 的交流电源上. （如果用电火花打点计时器电压：220v 交流电）（2）将大约0.5 m 长的纸带用小夹子固定在重锤上后穿过打点计时器，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近．（3）先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点.（4）换上新的纸带，重做几次上面的实验.5．注意事项(1) 安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩 擦阻力．(2) 实验时，必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源：让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点．(3) 测量高度h 时，应从起始点算起，为减小h 的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带不宜过长，有效长度可60～80 cm ．(4) 因为是通过比较mv 2/2和mgh 是否相等验证机械能是否守恒，故不需要测量重锤的质量．如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。
（5）本实验中因重物和纸带在下落的过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔE k 一定略小于重力势能的减少量，这是不可避免的，属于系统误差.（6）不用测量g,直接用g=9.8m/s 2（7）我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。
物理实验报告 验证物理定律
物理实验报告验证物理定律一、实验目的物理学是一门以实验为基础的科学，许多物理定律都是通过实验验证得出的。
本次实验的目的在于通过实际操作和测量，验证一些重要的物理定律，加深对物理概念和规律的理解，提高实验操作技能和科学思维能力。
二、实验原理1、牛顿第二定律物体的加速度与作用在它上面的合力成正比，与物体的质量成反比，即 F ＝ ma。
2、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
3、欧姆定律导体中的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比，与导体的电阻 R 成反比，即 I ＝ U ／ R。
三、实验器材1、带有滑轮的长木板、小车、砝码、托盘、细绳、打点计时器、纸带、刻度尺、天平。
2、铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺。
3、电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤（一）验证牛顿第二定律1、用天平测出小车的质量 M，并记录。
2、按图安装好实验装置，将纸带穿过打点计时器，固定在小车后端，细绳跨过滑轮，一端系在小车上，另一端挂上托盘和砝码。
3、平衡摩擦力：不挂托盘和砝码，将木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，使小车能在木板上匀速运动。
4、挂上托盘和砝码，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。
5、改变托盘和砝码的质量，重复步骤 4，多做几次实验。
6、取下纸带，选择一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔相等时间选取一个计数点，测量相邻计数点间的距离，并记录。
7、根据测量数据，计算小车的加速度，分析加速度与合力、质量的关系。
（二）验证机械能守恒定律1、按图安装好实验装置，将打点计时器固定在铁架台上，纸带穿过打点计时器，下端与重锤相连。
2、用手提着纸带，使重锤靠近打点计时器，然后静止释放重锤，打点计时器在纸带上打下一系列点。
3、取下纸带，选择一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取起始点 O和几个连续的计数点 A、B、C、D 等，测量各计数点到起始点 O 的距离，并记录。
验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的重要定律之一，它描述了一个系统的机械能在没有外力做功的情况下保持不变。
本文将通过实验验证机械能守恒定律，并对实验结果进行分析和解释。
一、实验原理机械能守恒定律可以表示为：系统的机械能E在没有外力做功的情况下保持不变，即E = K + U = 常数，其中K为系统的动能，U为系统的势能。
在这个实验中，我们将通过释放一个物体，观察其下落过程中机械能的变化，以验证机械能守恒定律。
二、实验材料和设备1. 一台平滑的倾斜面2. 一个小球3. 一组高精度的计时器4. 一块量角器5. 一把尺子6. 实验记录表格三、实验步骤1. 将倾斜面调整到一个适当的角度，并固定好。
2. 测量小球的质量m，并将其放置于倾斜面的起始位置。
3. 使用计时器计时，释放小球让其自由下滑，并记录下滑所经过的时间t。
4. 使用尺子测量小球下滑的距离h，并记录该数据。
5. 根据实验记录表格中的公式计算小球的动能K和势能U，并计算总机械能E。
6. 重复以上实验步骤3-5，进行多次观测。
四、实验数据记录与分析根据实验步骤所得到的数据，我们可以利用机械能守恒定律验证实验结果的准确性。
首先，我们将记录下滑距离h和下滑时间t，并根据公式计算小球的动能K和势能U。
通过计算得到的总机械能E是否保持恒定即可验证机械能守恒定律的有效性。
五、实验结果与讨论根据实验数据和分析得出的结论可以展示在这一部分。
通过多次实验，我们可以得到一系列数据，根据这些数据我们可以绘制出机械能随时间的变化图形。
从图形中观察到的规律可以验证机械能守恒定律。
六、实验误差与改进在实验过程中，由于存在外界因素的干扰，实验结果可能存在误差。
这些误差可能来自于计时的误差、物体质量的测量误差以及实验设备的误差等。
在今后的实验中，我们可以通过增加实验次数、选用更精确的计时器等方式来减小误差，提高实验结果的准确性。
七、实验的应用与意义机械能守恒定律是解释和分析物体运动的重要工具，具有广泛的应用价值。
物理探究机械能守恒定律实验
物理探究机械能守恒定律实验
机械能守恒定律是物理学中一个非常重要的定律，它指出一个封
闭的系统内机械能总量不变。
在学习这个定律时，我们可以通过进行
实验来更好地理解它的原理。
实验准备：小车、弹簧、重物、光电门、磁力计、计时器等。
实验步骤：
1.将小车重物装在其上，把小车拉到一定高度，让小车自由滑动。
2.当小车通过光电门时，记录其速度。
3.弹簧将小车靠住，小车位于静止状态。
4.使用磁力计测量小车上重物的质量。
5.测量弹簧的劲度系数。
6.计算小车下滑过程中机械能的变化（动能和重力势能），并与
小车被弹簧靠住时的机械能相比较。
实验结果：
通过实验结果我们可以得出，小车下滑过程中，动能逐渐增加，
而重力势能逐渐减少，总机械能保持不变。
实验分析：
机械能守恒定律的实验结果说明，在一个封闭的系统内，即使在物体能量的转化过程中发生热量损失，机械能的总量依然保持不变，这是因为机械能转化只是能量形态的变化而已，它并未真正消失，不可能从物理学意义上消失。
因此，我们可以利用这一定律来更好地理解物理学中的能量转化和守恒等基本概念。
总结：
机械能守恒定律是物理学中基础的能量守恒定律，而这个定律的实验可以让我们更加深入地认识它的原理。
在实验过程中，我们不仅学习了如何测量和计算物体的机械能，更加深刻地了解能量守恒的基本概念和意义。
这有助于我们在学习物理学的路上更好地掌握学科的本质，同时也为我们今后的学习和研究提供了基础性的支持。
8.4 机械能守恒定律 (1)
第二部分：动能和 势能的相互转化
一、动能与重力势能的相互转化
物体沿光滑的斜面滑下
时，重力对物体做正功， h A 物体的重力势能减少，
但物体的动能却增加了。
B h'
这说明动能和重力势能之间可以相互转化。
二、动能与重力势能相互转化的实例分析
A B
A→B：物体的速度增加，即物体的 动能增加，说明物体的重力势能转 C 化成了动能。
结论: 物体的动 能和重力势能可 以相互转化。
B→C：重力对物体做负功，物体的速度减小， 即动能减少。但高度增加，即重力势能增加。 说明物体的动能转化成了重力势能。 不仅动能与重力势能之间可以相互转化，
动能和弹性势能之间也可以相互转化。
三、动能与弹性势能的相互转化
v=6m/s
v=0
从小球接触弹簧到速度为零的这一过程中，弹力做负功， 弹簧的弹性势能增加，而物体速度减小，动能减少。小球 原来的动能转化成了弹簧的弹性势能。
1 2
mv12
mgh
B．抛出时，小球的机械能为mgh
C．抛出时，小球的重力势能为mgh
D．抛出时，人对小球做功为
1 2
mv12
【参考答案】A
第四部分：直击高考
一、真题精选
【2021全国甲卷·T24，12分】如图，一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画 出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点） 从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。 观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速 带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因 数为μ，重力加速度大小为g。 （1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； （2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； （3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能， 则L应满足什么条件？
验证机械能守恒定律教学反思
验证机械能守恒定律教学反思新课程标准物理核心素养对学生的要求是不仅需要学到物理基础知识和实验技能、掌握科学方法和科学思维、具备科学态度和科学作风、拥有科学文化素质，而且需要体验科学探究过程，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情，为终身发展，形成科学的世界观和价值观打下基础。
围绕这一原则，我们要积极的转变教学方式和学生的学习方式。
本节课的教学设计正是努力朝着这个方向做的。
一、变验证性实验为探究性实验教材中本节课只按照传统的教学方法，只注重知识的传授和应用，而忽视学生探究、亲身体验的过程，不符合一个科学结论得出的一般规律。
因此我觉得把验证机械能守恒的实验改为探究性实验更符合一般的规律和新课程标准核心素养的要求。
二、恰当地设置探究点科学探究就是要打破课堂教学的限制，充分发挥学生主观能动性和创造性。
但怎样把有效的课堂教学和科学主动地探究有机的结合起来，是我们将面临的一个重大课题。
课堂教学受时间、空间的限制，不可能面面俱到，但为探究而探究只能一无所获，所以恰当的设置探究点很重要，既要让学生完成知识的学习又要参与探究。
首先，本节课我以问题为中心，导入、思考、讨论、课堂总结等都以问题的形式出现。
其次，实验探究过程我抓住了实验方案的设计、实验信息的收集与处理、学生实验的参与等几个环节。
实验方案的设计能体现学生应用原有知识并且创新的能力，本节课学生就设计出了多种方案，有些已经打破了课堂、学校区域的限制，而这些正是新课标物理核心素养所要求的。
学生的生活中有好多现象和事例需要学生去总结，培养学生这种关注生活、关爱大自然，搜集身边信息的意识也是我们的责任和要求。
本人觉得本节课在课堂上让学生自己动手实验、整理实验信息是恰当的。
学生在实验的过程中有不会穿纸带的，但有在同学们的互相帮助下学会了，使同学知道这里靠的是摩擦力。
它无形中拓展了课堂的外延，这出乎意料的收获不正是我们所期望达到的效果吗？确实，组织好教学比单纯讲知识更重要。
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验证机械能守恒定律
1.实验目的
学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能
2.实验原理
在物体自由下落的过程中，只有重力对物体做功，遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。
在实验误差范围内验证221mv mgh =（必须初速度为零） 或 21222
121mv mv mgh -= （v1≠0） 测定第n 点的瞬时速度的方法是：测出第n 点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离s n 和s n+1，由公式v n =T 2s s 1n n ++，或由v n =T
d d n n 211-+-算出，如图所示。
(注意单位用国际单位，看清计数点还是计时点，注意有无有效数字的要求)
3．实验器材
铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸片、直尺、导线、低压交流电源
4.实验步骤
（1）按右上图装置把打点计时器固定在支架上，并将打点计时器接在4～6V 的交流电源上. （如果用电火花打点计时器电压：220v 交流电）
（2）将大约0.5 m 长的纸带用小夹子固定在重锤上后穿过打点计时器，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近．
（3）先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点.
（4）换上新的纸带，重做几次上面的实验.
5．注意事项
(1) 安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩 擦阻力．
(2) 实验时，必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源：让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点．
(3) 测量高度h 时，应从起始点算起，为减小h 的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带不宜过长，有效长度可60～80 cm ．
(4) 因为是通过比较mv 2/2和mgh 是否相等验证机械能是否守恒，故不需要测量重锤的质量．
如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。
（5）本实验中因重物和纸带在下落的过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔE k 一定略小于重力势能的减少量，这是不可避免的，属于系统误差.
（6）不用测量g,直接用g=9.8m/s 2
（7）我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。
（8）选计数点时，相邻计数点间的距离要尽可能拉得开些，使求得的速度误差小些。
O N S n S n+1
d n-1 d n+1
6． 数据处理
在已经打好的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上O ，以后各点依次标上1, 2, 3, …用刻度尺测出对应下落高度1h 、2h 、3h …，计算各点对应的瞬时速度1v 、2v 、3v …，然后计算各点对应的势能减少量 mgh n 和动能增量mv n 2/2 进行比较． 计算时不需要测量出重锤质量m ．
这个实验也可以用纸带上任意两点，第N 点和第N+M 点，计算打N 点和N +M 点的瞬时速度V 1、V 2，量出第N 点和第N+M 点的距离Δh ，重力势能减少量mg Δh 和动能增量21222121mv mv -进行比较 7． 误差分析
本实验把重锤带动纸带的下落作为自由落体运动处理，实际上由于存在摩擦阻力一定会使结果出现偏差． 因为实际计算出来的速度v n 应小于无其他阻力时对应于该点的速度，也就是说最终结果应当出现动能
增量mv n 2 /2 略小于重力势能减小量mgh n
在计算任意一点的瞬时速度v n 时，采用的方法是T s s v n n n 21++=或T
h h v n n n 211-+-=的方法，而没有用v n =n ·gt 的方法
计算，也是出此考虑，如果用v n =n ·gt 计算第n 点速度，实际上是用理论的g 值代替了实际上的加速度a , 且a ＜g ，则v n 结果将会偏大，再者做这个实验时是先接通电源，再放手，可能造成纸带上记录的最初两点之间的时间间隔小于0．02 s 用v n =n ·gt 计算时仍按0．02 s 计算，也会使v n 值偏大，无论怎样，使用v n =n ·gt 计算瞬时速度都将使动能增量的计算值偏大．
典型例题
例1“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由_______________
自由落体实验 斜面小车实验
验证机械能守恒定律 验证机械能守恒定律
(2)如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，
已知每两个计数点之间的时间间隔T ＝0.1 s ．物体运动的加速度a ＝________；该纸带是
采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的，简要写出判断依据__________
(3)如图是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N 点速度时，几位同学
分别用下列不同的方法进行，其中正确的是 ( )
A ．v N ＝gnT
B ．v N ＝x n ＋x n ＋12T
C ．v N ＝d n ＋1－d n －12T
D ．v N ＝g (n －1)T 例2：在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O 是起始点，
A 、
B 、
C 、
D 、
E 是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O 到A 、B 、C 、D 、E 各点的距离，并记录在图中（单位：cm ）
（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是
（填A 、B 、C 、D 或E ）点读数________.
（2）纸带 连接重物（填左端或右端）
（3）该同学用重锤在OC 段的运动来验证机械能守恒，OC 距离用h 来表示，他用v C =2gh 计算与C 点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法（填“对”或“不对”）___________.
（4）若O 点到某计数点的距离用h 表示，重力加速度为g ，该点对应重锤的瞬时速度为v ，则实验中要验证的等式为________________.
（5）若重锤质量m=2.00×10-1 kg ，重力加速度g=9.80 m/s 2
，由图中给出的数据，可得出从O 点到打下D 点，重锤重力势能的减少量为_____________ J ，而动能的增加量为___________ J （均保留三位有效数字）.
(6)两者不完全相同的原因 实验中需要的测量仪器是
（7）实验结论是
（8）如果仅仅是验证机械能是否守恒，实验中是否需要测出重物质量?_____________；因为___________．
（9）根据纸带所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为________ m /s 2，物体在从A 到B 下落的过程中所受到的平均阻力为________ N (计算结果都要保留3位有效数字)，该阻力的来源主要有：
______________________________；____________________________________
例3如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置。
（g 取9.80m/s 2）
某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，以h 为横轴，以22
1v 为纵轴画出了如图的图线。
图线的斜率近似等于_______。
A.19.6 B.9.80 C.4.90 D.2.25
图线未过原点O 的原因是_____________________________________。
例1答案：(1)甲 该方案摩擦阻力小，误差小，操作方便(2)4.83 m/s 2 乙 因为物体的加速度比g 小得多
(3)BC
例2答案（1）B （2） 左端 （3）不对正确计算公式v c =2
)(f OB OD v c -=（4）22v gh =（5）0.380，0.376(6) 下落过程中,重物克服摩擦和空气阻力做功,部分机械能转化为内能；打点计时器,刻度尺（7）在误差允许范围
内机械能守恒（8）不需要；如果只是验证，不需要知道动能和势能的具体数值,根据mgh=mv 2/2可消去m
（9）9.75 0.0100，空气阻力；纸带和限位孔间的摩擦阻力
说明：s T aT X X AC CE 04.0,2==-，mg-Ff=ma
例3 答案B ，该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关。