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1、第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律实验:验证机械能守恒定律实验原理在自由落体运动中,若物体下在自由落体运动中,若物体下落高度落高度h 时的速度为时的速度为v,则则hvmgh=mv 21 12 2实验器材实验器材:打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻实验器材:打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、学生电源等。度尺、铁架台(带铁夹)、学生电源等。夹子夹子打点计时器打点计时器纸带纸带重物重物?铁架台铁架台4 4、选择、选择合适的合适的纸带,处理数据。纸带,处理数据。3 3、更换纸带,重复几次。、更换纸带,重复几次。1 1、将打点计时器固定在铁架台上,把纸带的、将打点
2、计时器固定在铁架台上,把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点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。计时器的限位孔。实验步骤2 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源,再松开纸带,让重物近。然后先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。自由下落。问题1本实验要不要测量物体的质量?本实验要不要测量物体的质量?mgh=mv 21 12 2gh=v 21 12 2无需测量物体的质量无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体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。数据,那就必须要知道物体的质量
3、。问题2纸带上的第一个点为计时起点纸带上的第一个点为计时起点0 0(起始点的速度应起始点的速度应该为零,即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸该为零,即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落带刚开始下落)。)。gh=v 21 12 212x=gt2=9.80.022m 210-3m=2 mm12h起始点起始点对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢?就是纸带刚开始下落时打下的呢?纸带上的头两个点间的距离应接近纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。思考可以回避起始点吗(可以回避起始点吗(即处理纸带时可以不用到起即处
4、理纸带时可以不用到起始点吗始点吗)?我们可以选取我们可以选取A、B两点,比较它们的机械两点,比较它们的机械能能EA和和EB。若以点。若以点B为为0 势能点,则有:势能点,则有:EKAmghEKBhAB问题3如何测量物体的瞬时速度如何测量物体的瞬时速度?x=vA(2t)+a(2t)212vAC=vA+atx2tvB=vA+atvB=vACv0tvAt 2tvBvC做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于相邻两点间的平均速度。于相邻两点间的平均速度。思考速度能不能用速度能不能用 v=2gh 或或 v=gt 计算?计算?这种方法认为加速度为这种方法认为加速度为g
5、,由于各种摩擦阻力,由于各种摩擦阻力不可避免,所以实际加速度必将小于不可避免,所以实际加速度必将小于g,这样,这样将得到机械能增加的结论,有阻力作用机械能将得到机械能增加的结论,有阻力作用机械能应该是减少的,故这种方法也不能用。应该是减少的,故这种方法也不能用。这种方法是根据机械能守恒定律得到这种方法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的,而我们的目的就是验证机械能守恒定律,所以不能用。恒定律,所以不能用。注意事项4 4、实验用的纸带一般小于实验用的纸带一般小于1m ,从起始点开始,从起始点开始大约能打出大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒个点左右。末位置的点可选择
6、倒数第一个点或倒数第二个点,从这一个点向前数第一个点或倒数第二个点,从这一个点向前数数46 个点当初位置的点,可以减小这两个点个点当初位置的点,可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离(高度的瞬时速度以及两点之间距离(高度h)测量的)测量的误差。误差。1 1、安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2 2、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可应选用质量和密度较大的重物,增大重力可可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小。体积,可使空气
7、阻力减小。3 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。误差分析1 1、偶然误差:偶然误差:测量长度时会带来误差测量长度时会带来误差2 2、系统误差:系统误差:实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主实验中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,故动能的增加要是打点计时器的阻力)做功,故动能的增加量量EK 必定稍小于势能的减少量必定稍小于势能的减少量EP 。数据记录测量点测量点n123456高度高度hn/m速度速度vn/m/s势能势能EP /J动能动能EK /J
8、可不可以可不可以用图象处用图象处理数据理数据?0hv 21 12 2图象法处理数据gh=v 21 12 2该图象的该图象的斜率表示斜率表示什么?什么?为什么图为什么图象通过原象通过原点?点?南通市捷华热收缩材料有限公司是专业生产热收缩材料的工厂。公司位于中国最具活力的经济区域长三角北冀的南通市,交通十分便利。公司专业生产:PE热缩管、PVC热缩管、PET热收缩套管、PVC热收缩软管、仿木纹热收缩包塑套管,金色热收缩套管,银色热缩管,高压母排热缩套管,条纹热收缩管,高压热缩管。南通市捷华热收缩材料有限公司 热缩管 热缩套管 热收缩管 热收缩套管 PVC热缩管 PVC热缩套管 PET热缩管 PET
9、热缩套管 南通市捷华热收缩材料有限公司 热缩管 热缩套管 热收缩管 热收缩套管 PVC热缩管 PVC热缩套管 PET热缩管 PET热缩套管 vag93wdv 远了,来来回回的很耽误时间呢!所以啊,俺以后恐怕只能隔几年回来看望一次了。眼下外边的生意做得挺好,倘若不再做了,真很可惜的。所以俺想再做些年,把俺那两个小子也培养出来。等到俺的爹娘老了需要照顾的时候,俺们老两口也该能落叶归根回来了。”郭老爷子听了,使劲地点点头,亲切地对张老乡说:“大侄子你说得很对,过些年就回来哇!这老话不是说了嘛,父母在,儿不远行,尤其是爹娘年纪大了的时候,他们最需要的,不一定是你能给他们多少银子哇!”说着话,郭氏的弟弟
10、已经抱着文房四宝,郭氏的弟媳拿着一沓子信纸回来了。此时,郭氏已经把桌子收拾开了,夫妻俩就把这些东西都放在桌子上。郭氏赶快起身往砚台里放些水,弟弟很快就“嚓嚓嚓”磨好了墨。这边,郭氏和弟媳把信纸也铺好了,弟弟高兴地拿起毛笔给张老乡递过来,说:“就请张大哥代笔写哇。张大哥是文化人儿,俺那两字说不明白事儿。”张老乡也不客气,伸手接过毛笔笑着说:“好哇,那就由俺来代笔了。大家伙儿把想说的话都说出来,俺看怎么写最合适。等写完了以后,俺读给大家伙儿听。如果写得不合适,咱们再修改,直到大家伙儿全都满意了,咱才算写好了!”如此,在全家人七嘴八舌的热闹气氛中,张老乡终于把家书写好了。读了两遍,大家都说写得比他们
11、想说的还好,还完善。于是,张老乡从褡裢的夹层里取出来一个早已准备好的牛皮纸信封,将这满载全家人殷切希望和谆谆叮嘱的千言万语装了进去。然后,他一边小心地把书信放回到褡裢的夹层里,一边感慨万千地说:“家书抵万金啊,俺可得保存好嘞!”此时,日头已经走到中天了。郭氏的弟弟说:“娃儿他娘已经告诉对面的饭铺了,咱们到那里吃饭去。定了大肉面、羊肉焖饼子和各种时令小炒菜。大家伙儿光顾了高兴,张大哥一定饿坏了!”午饭后,大家伙儿返回郭氏娘家屋里继续说话。很快,董家成和耿憨两家人也都过来了,屋子里坐不了这么多人,大家伙儿就干脆坐在院子里聊上了。张老乡兴致勃勃地说:“耿兄弟是个做生意的好手,三个娃娃也很聪明能干,并且都很能吃苦,他父子们现在干得蛮好呢。照俺看啊,就这个干法,不出三年就做大了。这到时候哇,那肯定是需要增加人手的哩。”他环顾四周,对董家成和耿憨说:“这几个大一些的娃儿都可以出去和他们爷儿四个一起干,说不定还能发展成一个大商行呢!”但郭氏却摇摇头说:“俺知道,他不会一直在外面发展的。他太离不开这个生他养他的三六九镇了。在家的时候,他就老是念叨着,要是有朝一日发家了,首先做的就是在镇上建一个小学堂!他说了,镇上的娃娃们太需要念书了。还说,如果可能,再盖一座像模像样的戏台,咱三六
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