2017-2018学年教科版必修二 4. 5 课时2 实验:验证机械能守恒定律 学案
2017-2018学年教科版必修二    4. 5 课时2 实验:验证机械能守恒定律      学案第3页

B.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.

C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验.

D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带.

E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、...、hn,计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、...、vn.

F.分别算出mv和mghn,在实验误差范围内看是否相等.

答案 (1)第2点到第6点之间的距离h26 第1点到第3点之间的距离h13 第5点到第7点之间的距离h57 第2点的瞬时速度v2 第6点的瞬时速度v6 mgh26=mv-mv (2)ADBCEF

解析 (1)要验证从第2点到第6点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒,应测出第2点到第6点的距离h26,要计算第2点和第6点的速度v2和v6,必须测出第1点到第3点之间的距离h13和第5点到第7点之间的距离h57,机械能守恒的表达式为mgh26=mv-mv.

处理实验问题,要明确实验原理,根据原理设计实验步骤,有针对性的分析问题.

针对训练 (多选)利用自由落体运动验证机械能守恒定律,就是看mv是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2...n).下列说法中正确的是(  )

A.打点计时器打第一个点0时,重物的速度为零

B.hn是计数点n到起始点0的距离

C.必须测量重物的质量

D.用vn=gtn计算vn时,tn=(n-1)T(T为打点周期)

答案 AB

解析 本实验的原理是利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律.因此打点计时器打第一个点时,重物运动的速度应为零,A正确;hn与vn分别表示打第n个点时重物下落的高度和对应的瞬时速度,B正确;本实验中,不需要测量重物的质量,因为公式mgh=mv2的两边都有m,故只要gh=v2成立,mgh=mv2就成立,机械能守恒定律也就被验证了,C错误;实验中应用公式vn=来计算vn,D错误.

二、数据处理及误差分析

例2 某实验小组利用自由落体运动做"验证机械能守恒定律"实验,实验装置如图3甲