《高中物理7.9 验证机械能守恒定律7.10能量守恒定律与能源教案新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理7.9 验证机械能守恒定律7.10能量守恒定律与能源教案新人教版必修2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 7.9 验证机械能守恒定律7.10能量守恒定律与能源一、教学目标1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。3、理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。4、了解自然界中存在多种形式的能量。5、知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。6、通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。7、通过永动机研制的失败，体会能量守恒定律建立的重要性。二、重点难点重点：掌握验证机械能守恒定律的实验原理以及能量守恒定律的内容。难点：验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。三、巩固练习1、下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( )
2、 A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B某个物体的能减少必然有其他物体的能增加 C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机是不可能制成的 D石子从空中落下，最后惨止在地面上，说明机械能消失了 2、能量既不能_也不能_，它只能从一种形式_为别的形式，或从一个物体_到别的物体，而能的_保持不变。这个规律叫做_定律。3、永动机不可能成功，最根本的原因是_。4、雨滴从400m高处由静止下落，设它受到的平均阻力为重力的0.7倍，雨滴落地前所产生的热能有30为其吸收，则落地前雨滴温度升高了_。5、体积相同的一块铅和一块铝，从同一高度落下，假定它们的势能全部转变为各自的内能，那么_的温度升得
3、高，约高_倍。6、（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。（2）在验证机械能守恒定律时，如果以v22为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。（3）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，
4、可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_ _。在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_ _。要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_号和第_号计数点之间的过程为研究对象。（4）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能EkB= J。从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为 J
5、。根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。 7、在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50H z，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示。把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重物由O点运动到C点时重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J。（取三位有效数字）8、质量为2000t的列车，以0.3m/s2的加速度制
6、动后，经过50s停止，制动时产生的热量是多少？（设全部转化为热能）9、铅弹质量为m，以水平速率v打在质量为M的铅块上，打中后铅弹与铅块粘在一起，已知M=11m，当铅弹打中铅块后它们的温升为12。如果将铅块放在光滑水平面上，被铅弹击中后，它们的温升是多少？（设子弹与铅块原来的温度相同，打中过程中无热量损失。）10、太阳向地球表面每平方m辐射光能的功率为14kW，如今利用凹面镜制成太阳灶烧水，使20、5kg的水在20min内沸腾，此太阳灶中凹镜受光照面积的直径最少应该多大？（不计能量损失）四、能力提升1、使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所示图（b）中O是打出的第一
7、个点迹，A、B、C、D、E、F是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T（1）上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式_，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的（2）如果发现图（b）中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是_，如果出现这种情况，上述的各理量间满足的关系式可能是_2、在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)现有器材是：打点计时器；低压电源；纸带；带夹子的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。其中该实验不需要的器材是_。(2)实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 _mm并且点迹清晰的纸带进行测量。(3)某
8、学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流电的频率为50Hz，但验证结果是重物增加的动能稍小于它减少的重力势能，其主要原因是_。3、用落体法验证机械能守恒定律的实验中，如果任意选择一条纸带，且又不知打点的时间间隔，能否用来验证机械能守恒定律？如果能的话，说明其应用步骤和原理.4、一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿 斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改
9、变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？5、某同学做“验证机械能守恒定律”实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如图所示.已知打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s2.（1）利用这段纸带说明重锤通过2、5两点时机械能守恒.（2）分别说明为什么得到的结果是重力势能减少量Ep稍大于重锤动能的增加量Ek.ABKF6、如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升。已知当
10、B上升距离为h时，B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。 7、一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？8、太阳能的储存一直是个难题.科学家发现,盐水湖被太阳晒久了,湖底的湿度会越来越高,并难以通过湖水的对流将热散发出去，而淡水湖不具备
11、这一特点.根据这一特点,可以利用盐水湖来储存太阳能.你能分析这是为什么吗?你能根据这规律设计出一种储存太阳能的具体方案吗？（提示:盐水湖中含盐量高的湖水密度大,总是留存湖底不会上浮)9、有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已，机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了（下图）请你分析一下，高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能，说明这个机器是否能够永远运动下去10、面对越来越严重的能源危机与环境污染，我们应该如何处理？现有的新能源有哪些,你能列举出
12、来吗？五、知识点小结（一）在做验证机械能守恒定律时应注意事项：1、因为打点计时器每隔0.02 s打点一次，在最初的0.02 s内物体下落距离应为0.002 m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2 mm 的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔 t =0.02 s.2、因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量 m，而只需验证就行了。3、打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。4、必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。5、这个同学的看法是正确的。为了减小测量 h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好。（二）能量守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变
