初中物理单摆麦克斯韦滚摆实验.doc

初中物理单摆麦克斯韦滚摆实验初中物理单摆麦克斯韦滚摆实验观察与思考1.如下图所示，水平面上有一物体M，当小球分别从不同的高度以斜槽滚下时能观察到什么现象?小球用什么材料制成?细线的长度与球半径的大小关系怎样?2.小球被释放后的运动轨迹是怎样的?3.被释放后的小球从A运动到C的过程中速度大小怎样变化?在什么位置速度最大?什么位置速度最小?4.由于绳的牵制，小球运动的最低点位置是确定的，上升到的最高点位置是否能确定?5.小球在往复运动过程中，动能怎样变化?势能怎样变化?两者是否存在什么联系?实验原理1.单摆运动过程中，高度越低，速度越大，与此对应的重力势能越小，动能越大。反之，高度越高，速度越小，相应的重力势能越大，动能越小。2.麦克斯韦滚摆下降时，高度越低，重力势能越小，转动速度越大，转动动能越大；滚摆上升时，高度越高，重力势能越大，转动速度越小，转动动能越小。3. 在单摆和滚摆的运动中，当高度降低时，物体的重力势能减小，动能增大，即重力势能转化为动能；反之，当高度增大时，物体的动能减小重力势能增大，动能转化为重力势能。实验结论滚摆在下降的过程中，重力势能转化成动能，滚摆在上升过程中，动能转化成势能。实验考点这个知识点在考查时，往往以选择题、填空题、实验探究题的形式进行考查。经典考题1、在滚摆下落过程中，下列说法中正确的是（ ）A、它的重力势能越来越大 B、它的机械能越来越大C、它的动能越来越大 D、它的动能可能不变2、在滚摆下落过程中，下列说法中正确的是（ ）A、它的重力势能越来越大 B、它的机械能越来越大C、它的动能越来越大 D、它的动能可能不变3、如图所示的滚摆在下落后，总是不能回到原来的高度，这是由于_.举一反三1.小朋友在荡秋千时，机械能的形式是否发生变化?什么位置重力势能最大?什么位置动能最大?2.火箭离开发射架升空时，随着离开地面的高度的增大，火箭的重力势能不断增大，它的动能怎样变化?动以是否由重力势能转化而来?观察与思考答案1. 铁。线长远远大于球半每径。2圆弧。3小球由静止开始运动，速度逐渐增大，经过B处（最低处）速度最大；到达C处（另一侧的最高处）速度最小为零。4若不考虑空气阻力的作用最高点（位置）与初始位置相同,麦克斯韦滚摆也一样。5动能由小变大再变小，势能由大变小再变大。势能减小的同时，动能增大；动能减小的同时，势能增大。经典考题答案1、这是一个能的转化与守衡的实验，从这个实验我们可以看出，滚摆在下降的过程中，重力势能转化为动能，即动能增大，势能减少，但是机械能的总量保持不变。答案：C2、这是一个能的转化与守衡的实验，从这个实验我们可以看出，滚摆在上升的过程中，动能转化为重力势能，即势能增大，动能减少，但是机械能的总量保持不变。答案：A3、这是一个能的转化与守衡的实验，从这个实验我们可以看出，滚摆在下降的过程中，重力势能转化为动能，即动能增大，势能减少；滚摆在上升的过程中，动能转化为重力势能，即，势能增大，动能减少，但是机械能的总量保持不变。但是由于在上升和下降的过程中，由于空气的摩擦、轴与绳之间的摩擦，会使部分机械能转化成内能。答案：空气的摩擦，轴与绳之间的摩擦，会使部分机械能转化成内能。举一反三答案1动能和重力势能相互转换。到达最高位置时重力势能最大，经最低位置时动能最大。2. 由于火箭发动机的动力作用，动能和重力势能同时在增大，动能的增大不是由重力势能转化而来的。