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1、 7.9实验:验证机械能守恒定律导学案 班级： 组名： 姓名： 时间： 【教学目标】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。【教学重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【教学难点】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。【自主学习】为进行验证机械能守恒定律的实验，有下
2、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
3、 的数值。【探究学习】1、我们知道机械能守恒指的是重力势能、弹性势能、动能之和保持不变，所以我们在验证机械能守恒时，只要验证到物体动能的变化和势能变化相等或弹性势能变化和重力势能变化相等就行。请根据你所掌握的知识设计一种或几种验证方案，只需要描述实验原理和简单的过程。（测速的方法不同也算不同的方法。） 2、教材选用的实验方案中是怎样验证机械能守恒定律？验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒？3、教材选用的实验方案中，引起实验误差的原因有哪些？为了减小实验误差我们应该注意哪些方面呢？4、实验中怎样测量物体重力势能的减少量？5、教材选用的实验方案中求解物体的瞬时速度时可以采用哪些方法？我们用什么方
4、法求瞬时速度较好？【课堂训练】1、在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中要用工具测量的有_,通过计算得到的有_.A.重物的质量 B. 重力加速度C. 重物下落的高度 D. 与重物下落高度对应的重物瞬时速度2用自由落体法验证机械能守恒定律,下面哪些测量工具是必需的( )A. 天平 B. 弹簧测力计 C. 刻度尺 D. 秒表3、下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差说法中,正确的是( )A. 重物的质量称量不准会造成较大的误差B.重物的质量选用大些,有利于减小误差C. 重物的质量选用小些,有利于减小误差 D. 重物所受重力要远大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力,有利于减小误
5、差 4、 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。5、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，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
6、间的过程为研究对象。6、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 。 参考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。（2）通过原点的直线、g. （3）（s6+ s5+ s4- s3- s2 s1）/9T 2，（s5+ s6）/2T，1、5. （4）1.175，0.69，0.69 0.69， 机械能守恒。未解决问题：1：2：自我评价： 同伴评价： 学科长评价：1
