把纸带的端在重物上用夹子固定好，另端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落重复几次，打下条纸带选纸带选取点迹较为清晰的，挑选纸带上第个点及距离第个点较远的点，并依次标上,数据处理测出到点点点的距离，即为对应的下落高度利用公式，计算出点点点的瞬时速度核心要点突破速度的求法要确定物体的动能，需测出物体下落定高度时的速度根据已学过的知识，可有三种方法其中，第种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的是验证机械能守恒定律，显然不能用第种方法认为加速度为，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际下落加速度必将小于，而下落高度是直接测量的，这样将得到机械能增加的结论，故这种方法也不能用总之，本实验中速度看似有很多方法求得，但正确的只有种，即根据纸带利用第种方法求出物体实际下落的速度，而不能用理论值计算，同样的道理，重物下落的高度也只能用刻度尺直接测量，而不能用或计算得到二，可求出在打第个点和打第个点时重物的瞬时速度在运动过程中，存在空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦阻力，因此物体在下落过程中减少的重力势能并不等于增加的动能精讲精析根据匀变速直线运动的规律，可以求出重物在点的速度和重物在点的速度所以动能增加量为，我们选点为重力势能参考点，则重力势能减少量为显然，原因是实验中重锤要克服阻力做功由以上可得出实验结论为在误差允许的范围内，机械能守恒物体机械能守恒，应有物体减少的重力势能转化为增加的动能，即，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，选项正确答案小于实验中重锤要克服阻力做功在误差允许的范围内，机械能守恒易误警示解答该题时千万不可认为既然机械能是守恒的，就直接将动能的增加量等于重力势能的减少量因为该题是要求通过实验验证机械能守恒定律的，是否守恒要通过实验数据的计算来说明年高考海南卷改编利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意如图所示图实验创新设计例实验步骤将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于，将导轨调至水平用游标卡尺测量挡光条的宽度为由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离将滑块移至光电门左侧处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已能过光电门从数字计时器图中未画出上分别读出挡光条通过光电门和光电门所用的时间和用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出托盘和砝码的总质量用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式滑块通过光电门和光电门时瞬时速度分别为和当滑块通过光电门和光电门时，系统包括滑块挡光条托盘和砝码的总动能分别为和在滑块从光电门运动到光电门的过程中，系统势能的减少量重力加速度为如果，则可认为验证了机械能守恒定律精讲精析由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当做瞬时速度，挡光条的宽度可用游标卡尺测量，挡光时间可从数字计时器读出，因此，滑块过光电门的瞬时速度为，由于质量事先已用天平测出所以，滑块的动能就是已知数了测出动能的增加值，测出重力势能的减小值，在误差允许范围内相等，就验证了机械能守恒定律答案答案在之间的，也给分方法总结气垫导轨与滑块之间靠空气接触，二者之间的摩擦很小，可以忽略不计，所以在用此装置做实验时，没有必要再平衡摩擦力了第九节实验验证机械能守恒定律课标定位学习目标掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律知道实验的原理方法和过程会处理实验数据，并能对实验结果进行讨论及误差分析重点难点实验条件的控制及数据处理核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第九节课前自主学案课前自主学案实验原理机械能守恒定律当只有重力做功时，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是守恒的实验原理如图所示，借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的高度和该时刻的速度，以纸带上的第个点为例，图如图中的纸带，打第个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的段时间内的平均速度即图物体下落的高度为时速度为，则物体的重力势能减小量为，动能增加量为，如果，即，就验证了机械能守恒定律二实验器材铁架台带铁夹，打点计时器，重物带纸带夹子，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，学生电源三探究步骤安装置将打点计时器固定在铁架台上用导线将打点计时器与低压交流电源相连接接电源，打纸带把纸带的端在重物上用夹子固定好，另端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落重复几次，打下条纸带选纸带选取点迹较为清晰的，挑选纸带上第个点及距离第个点较远的点，并依次标上,数据处理测出到点点点的距离，即为对应的下落高度利用公式，计算出点点点的瞬时速度核心要点突破速度的求法要确定物体的动能，需测出物体下落定高度时的速度根据已学过的知识，可有三种方法其中，第种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的是验证机械能守恒定律，显然不能用第种方法认为加速度为，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际下落加速度必将小于，而下落高度是直接测量的，这样将得到机械能增加的结论，故这种方法也不能用总之，本实验中速度看似有很多方法求得，但正确的只有种，即根据纸带利用第种方法求出物体实际下落的速度，而不能用理论值计算，同样的道理，重物下落的高度也只能用刻度尺直接测量，而不能用或计算得到二纸带的选取及验证方法验证方法法用验证这是以纸带上第点起始点为基准验证机械能守恒定律的方法由于第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的纸带法二用验证这是回避起始点，在纸带上选择后面的两点验证机械能守恒定律的方法纸带的选取利用方法进行验证，即验证时，应注意纸带的挑选