理数据之用。
()用1mv2mgh验证这是以纸带上第一点(起始点)为基准点来验证机械能守恒定2
律的方法。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点,所以应选取点迹清晰且第、
两点间的距离接近2mm的纸带。
()用
12
mvB2
12
mvA2
mgΔh
验证,这是回避起始点,在纸带上选择后面的某两点验
证机械能守恒定律的方法。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,势
能的大小不必从起始点开始计算。这样,纸带上打出起始点后的第一个内的位移是否接近
2mm,以及第一个点是否清晰也就无关紧要了。实验打出的任何一条纸带,只要后面的点迹
清晰,都可以用于计算机械能是否守恒。
实验开始时如果不是用手提着纸带的上端,而是用夹子夹住纸带的上端,待开始打点后
再松开夹子释放纸带,打点计时器打出的第一个点的点迹清晰,计算时从第一个计时点开始
至某一点的机械能守恒,其误差也不会太大。回避第一个计时点的原因也包括实验时手提纸
带的不稳定,使第一个计时点打出的点迹过大,从而使测量误差加大。
问题:重物的速度怎样测量?结合教材介绍独立推导测量瞬时速度并得出结论。
做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度,等于与之相邻两点间的平均速度。前面已
经推导过。也可以结合速度图象推导。
问题:实验误差分析,提出问题,在得到的实验数据中,大部分同学得到的结论是,重
物动能的增加量稍小于重力势能的减少量,即Δ<Δ。是怎么造成的呢?分组讨论,得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。
()重物和纸带下落过程中要克服阻力,主要是纸带与计时器之间的摩擦力。
f()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。由于阻力的存在,重物动能的增加量稍小于势能的减少量,即Δ<Δ。在实验中会不会出现,重物动能的增加量稍大于重力势能的减少量,即Δ>Δ的结论呢?交流电的频率不是也会带来误差。若>,由于速度值仍按频率为计算,频率的计算值比实际值偏小,周期值偏大,算得的速度值偏小,动能值也就偏小,使Δ<Δ的误差进一步加大。根据同样的道理,若<,则可能出现Δ>Δ的结果。[小结]本节课利用重物下落的方法验证机械能守恒定律,要掌握实验目的、原理、方法、操作步骤、注意事项、误差分析等。验证机械能守恒定律的方法很多,同学们可以设计其它的方法加以验证。[布置作业]教材第页“问题与练习”。
虽然在学r