探究物体在自由下落过程中机械能.pptVIP

提出问题 观察打桩机的重锤下落过程 回答以下几个问题 1、重力做功WG以及重力势能改变△Ep 2、动能的改变△Ek 3、 △Ep与 △Ek之间又怎样的关系 大胆猜想 △Ep= Ep2–Ep1 △Ek = Ek2–Ek1 猜想 △Ep = △Ek 数学推理 △Ep= Ep2–Ep1 =-mg(H-h) △Ek = Ek2–Ek1 =1/2mv2 根据运动学公式 V2=2g(H-h) 实验验证 验证在只有重力做功时， 物体的机械能守恒 实验验证 在只有重力做功的自由落体运动中,物体的动能向势能转化但机械能守恒. 设物体 的质量为m,从静止开始下落,下落高度为h时速度为v则应有: v= △Ek=? mv2 , △Ep =-mg(H-h) 既mg(H-h) =? mv2 由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度 v,再利用当地的重力加速度 g的值,即可对?mv2和mgh进行比较,若相等,则机械能得以验证.很明显,物体质量m的具体值不需测定. 实验验证 打点计时器、纸带、墨盘、交流电源、导线、重物(带夹子)、刻度尺、铁架台(附铁夹),等. 五、实验步骤 １.安装置(竖直、稳定） ２.打点（先通电再打点） ３.换纸带,重复打点几次 ４.挑选纸带并进行研究:记下第一个点的位置O，选取５个较方便的点,量出各点到O的距离,计算出各点的速度 ,分别代入?mv2＝ mg(H-h)研究 5、数据处理 六、数据处理 △Ep=-mg(H-h) △Ek=1/2mv2 △Ep=-△Ek mg(H-h) =1/2mv2 利用纸带的处理方法求出1/2mv2与mg(H-h)是否相等 合理外推 △Ep= Ep2–Ep1 △Ek = Ek2–Ek1 △Ep=-△Ek Ep2–Ep1 = Ek1–Ek2 移项变形 Ep2+Ek2=Ek1+Ep1 得出结论 在只有重力做功的情形下，物体的动能和势能可以互相转化，但其总的机械能保持不变。即 E=EK+EP=恒量 七、注意事项 1.重物下落不是严格的自由落体运动(有空气阻力和摩擦阻力).设物体实际下落的加速度为a,则a＜g(当地的重力加速度),比较?mv2和mgh时, ?mv2要小于mgh,即重物的机械能减少. 为了减小这种误差:①尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦, ②重物选用质量较大而体积小的物体.  2.挑选纸带:选用第1、2两点间距接近2mm的纸带进行研究.从原理上看,打第一个点时速度为0,那么第1、2两点间距为y＝?gt2＝ ? ×9.8 × 0.022＝0.002m＝2mm.这意味着选用打第1个点的瞬时开始下落的纸带. 注意事项 注意事项3.即时速度 v的计算方法: ①平均速度法: vn＝ ( sn+s n+1)/2T,求出v后代入? mv2与mgh比较， ? mv2要小于mgh. ②数点算时间求速度：利用v＝gt.由于g值大于重物下落的加速度 ,所以,此式计算的v值偏大,代入? mv2与mgh比较时, ? mv2要大于mgh.  * 探究物体在自由下落过程中机械能守恒 一、提出问题 二、大胆猜想 三、数学推理 四、实验验证 五、合理外推 六、得出结论 七、注意事项 探究物体在自由下落过程中机械能守恒 一、提出问题 二、大胆猜想 三、数学推理 四、实验验证 五、合理外推 六、得出结论 七、注意事项 返回 零势面 A B H h