《《验证机械能守恒定律》上课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《验证机械能守恒定律》上课（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、验证机械能守恒定律 礼泉二中 贾兰兰,知识与技能： 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的瞬时速度； 进一步理解机械能守恒的条件、原理。 过程与方法： 学会探究及验证的方法，经历实验设计过程，学会从能量转化的 角度分析问题。 通过分组实验，提高学生的动手能力、协作意识。 情感态度与价值观：通过实验探究激发学生的求知欲和创新精 神；学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神；体会守 恒思想的重要意义。,教学目标,重点：理解实验原理、实验方案以及设计思路 难点：实验数据的处理和误差分析,教学目标,能否通过实验进行验证？ 需要测量哪些物理量？ 怎样根据探究内容来设计适当可行的方案？ （用什么方法、
2、器材、实验装置等）,教学流程情境引入，提出问题,用自由下落的重物和打点计时器来验证,六、教学流程制定计划与实验设计,如何求出瞬时速度？如何验证？,？, 实验原理 实验器材 实验步骤 注意事项 打纸带 选纸带,六、教学流程学生分组讨论,引导 讨论,原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动 能互相转化，但总的机械能保持不变。若物体某时刻瞬时速度为v， 下落高度为h，则重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 ， 看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能 守恒定律。,想一想：需要 哪些器材？,器材：铁架台（含铁夹），打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重
3、物（带纸带夹）,实验步骤 1、安装置：按原理图将检查、调整好的打点计时器竖直 固定在铁架台上，接好电路。,2、打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做35次实验。,实验步骤： 3、选纸带 用 验证时，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带。 思考：为什么要选第1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带？产生 这样的原因是什么？,用 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点。 思考：用这种方法纸带上打出的第1、2两点间的距离
4、一定也要小于或接近2 mm？,教学流程数据处理,测量计算： 在起始点标上0，在以后各点依次标上1、2、 3，用 刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3。 利用公式 计算出点1、点2、点3、的瞬 时速度v1、v2、v3。,教学流程数据处理,验证守恒： 法一：利用起始点和第n点计算。,怎样 验证？,代入 和 ，如果在实验误差允许的条件下， ，则机械能守恒定律是正确的。,教学流程数据处理,验证守恒： 法二：任取两点计算。,怎样 验证？,任取两点A、B 测出 ，算出 。 算出 的值。 在实验误差允许的条件下，如果 ，则机械能守恒定律是正确的。,教学流程数据处理,验证守恒： 法三：图像法。,从纸带上选取
5、多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方 ，然后以 为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出 图线，若图线是线性的，则验证机械能守恒。,化曲为直，创建线性关系,为什么绘出 图像？,？,思考： 需要测量重物的质量吗？ 速度能用 或 计算吗？重物下落的高度h，能用 或 计算吗？为什么？ 若在图像法里绘制的是 ，斜率表示什么意义？,偶然误差：测量长度引起的。 （思考：如何减少长度测量误差？）,教学流程误差分析,系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做 功，故动能的增加量略小于重力势能的减少量。 （思考：有什么办法尽可能的减少阻力？）,方案一：利用光电门（或频闪照片）测小球下
6、落速度的方 法来验证，可以减少打点计时器限位孔及振针的阻力。,教学流程实验改进与创新,方案二：利用贴有黑色磁带贴的透明尺子和光电门 来验证。,教学流程实验改进与创新,方案三：可以用倾斜气垫导轨、光电门相结合来完成。将 气垫导轨倾斜放置在桌面上，测量出A、B两点的距离x， 遮光片的宽度d，A、C两点的间距L，A点到桌面的高度h， 让滑块由A点静止释放，记下遮光片经过光电门的时间 t，则验证机械能是否守恒可用下式进行：,教学流程实验改进与创新,教学流程实验改进与创新,方案四：可以用一根不可伸长的轻绳、小圆柱组成单摆及 光电门来完成验证。方法是用轻绳拴住小圆柱。让其绕悬 点由水平位置向下做圆周运动，在悬点的正下方固定好光 电门。测出小圆柱经过光电门的速度，可由 验 证机械能守恒。,
