《高中物理必修2 小组化个别辅导高效课堂 导学案：7-26机械能守恒定律--实验验证机械能守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理必修2 小组化个别辅导高效课堂 导学案：7-26机械能守恒定律--实验验证机械能守恒定律（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、总课题总课题机械能守恒定律机械能守恒定律总课时总课时第第 26 课时课时课题课题验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律课型课型实验课实验课教教 学学 目目 标标知识与技能知识与技能 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。 过程与方法过程与方法 通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究 方法。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践 是检验真理的唯一标准”的科学观。培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是 的科学态度。 教学教学 重点重点掌握验证机
2、械能守恒定律的实验原理。教学教学 难点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。学法学法 指导指导实验探究教学教学 准备准备 教学教学 设想设想预习导学学生初步了解本节内容实验探究突出重点，突破难点典型例题分 析巩固知识达标提升 教教 学学 过过 程程师师 生生 互互 动动补充内容或错题订正补充内容或错题订正任务一任务一 预习导学预习导学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 。 物体做自由落体运动时，只受 力作用，其机械能守恒，若 物体自由下落 H 高
3、度时速度为 V，应有 MgH= ，故只要 gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。 在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ，且第 1、2 两打点间距离 接近的纸带。 测定第 N 个点的瞬时速度的方法是：测出与 N 点相邻的前、后两段相 等时间 T 内下落的距离 SN和 SN+1，有公式 VN= 算出。 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。 任务二任务二 重点复习重点复习 1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。 在图 1 中，质量为 m 的物体从 O 点自由下落，以
4、地作零重力势能面，下 落过程中任意两点 A 和 B 的机械能分别为： EA= ， EB= 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有:上式亦可写成 为了方便，可以直接从开始下落的 O 点至任意一点（如图 1 中 A 点）来进行研究，这时应有：-本实验要验证的表达式，式中 hmghmvA2 21是 高度，vA是物体在 A 点的 速度。 2、如何求出 A 点的瞬时速度 vA？ (引导：根据做匀加速运动的物体在某一引导：根据做匀加速运动的物体在某一 段时间段时间 t 内的平均速度等于该时间中间内的平均速度等于该时间中间 时刻的瞬时速度可求出时刻的瞬时速度可求出 A 点的瞬时速度点的瞬时速度
5、 vA。) 图 2 是竖直纸带由下而上实际打点后的 情况。从 O 点开始依次取点 1，2，3，图中 s1，s2，s3，分别为 02 点，13 点，24 点 各段间 的距离。根据公式，t=20.02 s（纸带上tsv 任意两个相邻的点间所表示的时间都是 0.02s） ，可求出各段的平均速度。这些 平均速度就等于是 1，2，3，各点相 对应的瞬时速度 v1，v2，v3，.3、如何确定重物下落的高度？ （引导：图 2 中 h1，h2，h3，分别为纸带从 O 点下落的高度。 ）根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能，从而验证机械能守根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能，从而验证机械能守
6、恒定律。恒定律。 任务三任务三 进行实验进行实验 一、在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题： 1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点 O 为计时起点，O 点的速度应为零。怎样判别呢？2、是否需要测量重物的质量？3、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？图 201234s1s2s3h1h2h3h45、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的 看法正确吗？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，还是近些好？二、学生进行分组实验。(学生讨论实验的步骤，教师巡回指导，帮助能学生讨论实
7、验的步骤，教师巡回指导，帮助能 力较差的学生完成实验步骤力较差的学生完成实验步骤)(参考实验步骤参考实验步骤)1把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接 好 2把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔， 用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近 3接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点 计时器应该在纸带上打出一系列的点 4重复上一步的过程，打三到五条纸带 5选择一条点迹清晰且第 l、2 点间距离接近 2 mm 的纸带，在起始点标 上 0，以后各点依次为 1、2、3用刻度尺测量对应下落的高度 h1h2h3，记人表格中 6用公式 vn
8、=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度 v1v2v3并记录在 表格中7计算各点的重力势能的减少量 mgh。和动能的增加量 1/2mvn2，并进 行比较看是否相等，将数值填人表格内 任务四任务四 达标提升达标提升 （1）2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 50Hz，查得当地的重力加速度 g98ms2，实验中得到一 条点迹清楚的纸带如图 7-10-1 所示，把第一个点记作 O，另选连续的 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点，经测量 A、B、C、D 各点到 O 的距离分 别为 6299 cm、7018 cm、7776 cm、8573cm根据以上数据， 可知
9、重物由 O 点运动到 C 点，重力势能减少量等于 J，动能的增加量等于 J(取 三位有效数字)在实验允许误差范围 内，可认为重物下落过程中，机械能 ，(可设重物质量为 m) 2在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法中正确的是 ( )A要用天平称重锤质量 B实验时，当松开纸带让重锤下落的同时，立即接通电源各各计计数数点点l l 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6下下落落高高度度速速度度势势能能动动能能结结论论C要选用第 1、2 两点接近 2mm 的纸带 D实验结果总是动能增加量略大于重力势能的减小量 （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
10、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，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。 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 。 .精品资料。欢迎使用。高考资源网高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网高考资源网 w。w-w*k&s%5￥u
