机械能守恒定律与动能变化实验探究：误差分析与实验方法详解,白城seo公司优选12火星
#网络推广 发布时间： 2025-02-13
知识点：（1）关于机械能保护定律的验证实验。
请注意，这是一个验证实验，无法用机械能直接保存结论。实验中存在错误，主要是空气阻力与极限孔和纸带之间的摩擦。该实验不需要质量测试或平衡，因为实验证明的方程是：
MGH = 1/2MV^2
在双方，您都可以启动M。
如果使用图像方法（例如HV^2图像），则还必须阐明图像斜率的重要性。
（2）关于动能变化与做工之间关系的实验探索。
学生必须注意该实验中的教材验证方法有很大不同。有两种主要方法：（a）比较多组橡皮筋的工作和动能（该实验的误差相对较大）；
（b）与牛顿的第二定律类似，重量托盘拉动了购物车来研究工作和动能的变化。同样，在探索实验时要注意的是，平衡摩擦 +M比M小得多。如果您不清楚，请查看有关高中物理网络中牛顿第二定律的文章。
学生必须了解这两种方法中的实验原理和操作步骤。另外，通过通过对接计时器测量速度来计算动能的变化。
视频教学：
实践：
示例1。如图1所示，两个小块A和B具有M1和M2的质量，分别与跨固定皮带轮的软绳索的两端绑定。众所周知，M1> M2，因此我们需要使用此设备进行验证。机械能保护定律。
（1）如果选定的块A开始从固定器开始掉落到测量过程，则需要测量的物理量为。
①块的质量M1和M2；
②距离A板A的距离和落下距离所花费的时间；
③距B的上升距离和在此距离上增加的时间；
④绳索的长度。
（2）为了提高实验结果的准确性，一群学生对此实验提出了以下建议：
①绳索的质量应该很轻；
②在“轻质绳子”的前提下，绳索越长，越好；
③尝试确保块仅在垂直方向上移动并且不要摇动；
④两个块的质量差异应尽可能小。
在上述建议中，提高准确性的真正作用是。
（3）编写上面未提及的有用建议，以提高实验结果的准确性：。
分析：（1）根据实验的目的，测量本实验所需的物理量是：两个对象的质量M1和M2，落下对象或上升对象的高度H以及运动速度在相应的时刻两个对象V；因为这两个对象都从开始到静止执行均匀加速线性运动，然后
·T，所以有
。因此，直接测量的物理量为：①②或①③。
（2）有效提高实验结果准确性的建议是：①③。
（3）其他对实验结果准确性有益的建议是：测量多次移动相同高度以获得平均值所需的时间；在承受压力后，选择具有最小相对伸长的绳索；尽可能最小化绳索和皮带轮之间的摩擦； ;最小化皮带轮和轴之间的摩擦；选择重量轻的小皮带轮；选择在A和B块中高密度的金属等。
示例2。学生使用了实验装置，如图2所示来验证机械能保护定律。 ARC轨道的末端是水平的，从地面的高度为H。钢球是从轨道的不同高度H静止的，钢球的着陆点是从轨道末端的水平距离释放是s。
（1）如果轨道完全平滑，则S2和H之间的理论关系应满足S2 =（用H和H表示）。
（2）学生通过实验测量获得了一组数据，如下表所示：
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
请在图3中的坐标纸上做
关系图。
（3）比较实验结果和理论计算
图（在图中绘制），在固定高度释放的钢球的理论值的水平投掷速率（填充“小于”或“大于”）。
（4）
关系图中的分析表明，钢球水平投掷的速率差异非常重要。您认为上述偏差的可能原因是什么。
分析：（1）假设钢球离开轨道末端的速度为v。如果轨道完全平滑，则
。钢球离开轨道后，它将被平坦。
可以获得组织：S2 = 4HH。
（2）制作了实验数据
关系图如图4所示。
（3）从图4中，我们可以看到高度h是恒定的，并且平掷的水平位移S2的实际值小于理论值，因此钢球的平掷速率较小比理论价值。
（4）钢球速度偏差的可能原因是：首先，轨道粗糙时会出现摩擦；其次，除了翻译外，钢球还必须旋转，并且旋转具有动能。因此，答案是：摩擦，转动（请回答任何合理的答案）。
示例3。从理论分析中，弹簧弹性势能公式为
（其中k是弹簧和X的刚度系数是弹簧的变形变量）。为了验证这一结论，学生A和B设计了以下实验：
①首先，他们都进行了图5a所示的实验：垂直悬挂轻巧的弹簧，在弹簧的另一端悬挂一个带有已知M的小铁球，并在稳定后测量弹簧长度。数量为d；
②a完成步骤①后，他进行了实验，如图5B所示：垂直固定在水平桌上，将小铁球放在弹簧上，然后垂直放在其上。带有闩锁孔的长透明塑料管，使用闩锁压缩弹簧；拔下闩锁时，弹簧确实在小铁球上起作用，使小铁球反弹。当测量弹簧的压缩量时，小铁球的最大上升是高度。
③完成步骤后，学生B随后进行了实验，如图8C所示。将今年春天放在光滑的水平桌子上，一端固定在垂直墙上，另一端被小球压缩以测量压缩量。当X释放后，在弹簧释放后，球从桌子上水平扔出，高度为H，水平距离为L。
（1）学生A和B进行实验的目的是确定物理量：M，D和G表示所需的物理量：。
（2）
如果是正确的，则由学生A IS：x =; x =;学生B测得的物理量X和D，H和L之间的关系为：x =。
分析：（1）目的是测量弹簧的刚度系数K。当球静止时，
， 可用的
（2）学生A的实验：压缩弹簧X并将球释放到球的高度H，可以根据机械能的保护获得
可以解决
同学B的实验：压缩弹簧X并释放球，
球离开桌子后，它将以速度V0进行平坦的铸造运动，
和
您可以获得以下三个公式
课件：
课程计划：
【教学目标】
1。知识和技能
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