4.2.2　研究机械能守恒定律(二)

--实验探究：验证机械能守恒定律

[学习目标]　1.理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量.2.知道实验中选取测量点的有关要求，会根据纸带测定物体下落的高度，掌握测量瞬时速度的方法.3.能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分析产生误差的原因．

一、实验原理

只有重力对物体做功的过程，比较物体重力势能的变化量与动能变化量，若满足ΔEp＝－ΔEk，则说明机械能守恒．

二、两种验证方案

方案一　用单摆和DIS装置验证机械能守恒

1．实验步骤

(1)如图1，在铁架台上端用铁架悬挂一个摆球．

图1

(2)在方格纸上确定4至5个点作为测量点．

(3)安装光电传感器，并使之与数据采集器相连接．

(4)让摆球从某一高度向下摆动．分别测定摆球在摆动过程中任意时刻的动能和重力势能．

(5)研究每一个测量点上机械能的总量有什么特点．

2．注意事项

(1)小球运动时，应使其轨迹在一竖直面内，避免做圆锥摆运动．

(2)调整带方格纸的木板，应使其竖线在竖直方向上．

(3)为准确测定小球在各位置的瞬时速度，可在小球下部安置一块挡光片，并确保挡光片在竖直面内．