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1、第第9 9节节 实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律三维目标一、知识与技能一、知识与技能1.1.明确本实验的目的、原理，掌握实验的操作方法与技巧。明确本实验的目的、原理，掌握实验的操作方法与技巧。2.2.会计算纸带上某点的瞬时速度。会计算纸带上某点的瞬时速度。二、过程与方法二、过程与方法1.1.通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。械能守恒定律的理解。三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观1.1.培养学生善于交流合作的精神，在交流合作中提高能力，并培养学生善于交流合作的精神，在交流合作中提高能力，并
2、形成良好的学习习惯。形成良好的学习习惯。一、重点一、重点验证机械能守恒定律的实验原理和实验方法验证机械能守恒定律的实验原理和实验方法二、难点二、难点实验探究方案的设计与实施实验探究方案的设计与实施教学重难点教学重难点1.机械能守恒定律的条件是什么？机械能守恒定律的条件是什么？只有只有重力或弹力重力或弹力做功做功2.回顾以前学过的运动，哪种运动形式可以用来回顾以前学过的运动，哪种运动形式可以用来验证机械能守恒定律？验证机械能守恒定律？自由落体运动自由落体运动只受重力只受重力，符合验证条件，符合验证条件问题导学引入问题导学引入实实验验方方案案: :利利用用自自由由落落体体运运动动下下落落过过程程中
3、中动动能能与与势势能能的的转转化化，可可以以验验证证机机械械能能守恒定律。守恒定律。hv探究一：实验方案设计探究一：实验方案设计1.实验目的：实验目的：2.实验原理实验原理：验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律打点计时器打点计时器纸带纸带带夹子的重物带夹子的重物？铁架台铁架台3.实验器材实验器材:（1）电火花计时器（或电磁打）电火花计时器（或电磁打点计时器）点计时器）（2）带夹子的重物）带夹子的重物 ( ) （3）纸带）纸带（4）铁架台（带铁夹）铁架台（带铁夹）（5）刻度尺）刻度尺（1）安安装装置置：将将打打点点计计时时器器固固定定在在铁铁架架台台上上，把把纸纸带带的的一一端端用夹子固定在重物
4、上，另一端穿过打点计时器的限位孔。用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。（2）打打纸纸带带：用用手手提提着着纸纸带带使使重重物物静静止止在在靠靠近近打打点点计计时时器器的的地地方方。先先接接通通电电源源，后后松松开开纸纸带带，让让重重物物带带着着纸纸带带自自由由下下落落。更换纸带重复做更换纸带重复做35次实验。次实验。（3）选选纸纸带带：选选取取第第1、2两两点点间间距距为为2mm的的纸纸带带，第第一一个个点点作作为为起起始始点点，记记作作O，在在距距离离O点点较较远远处处再再依依次次选选出出计计数数点点1、2、3（4）测距离测距离：用刻度尺测出：用刻度尺测出O点到点到1、2、3的
5、距离，即为对应的距离，即为对应下落的高度下落的高度h1、h2、h34.4.实验步骤实验步骤: :探究二：实验注意事项探究二：实验注意事项1.安装打点计时器，必须使两限位孔在安装打点计时器，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2.选质量大且体积小的重物，使摩擦阻选质量大且体积小的重物，使摩擦阻力，空气阻力相对减小。力，空气阻力相对减小。3.实验时，须先接通电源，让打点计时器工作正常实验时，须先接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落。后再松开纸带让重锤下落。（1）怎样测定）怎样测定第第n个点的瞬时速度个点的瞬时速度？Onhnhn+1hn-1n+
6、1n-1探究三：实验数据处理探究三：实验数据处理（2）讨论课文中）讨论课文中“纸带上纸带上某两点某两点的距离等于重物的距离等于重物”中的中的“某两点某两点”如何选取？如何选取？我们验证：我们验证：需要选择第需要选择第1、2两点间距为两点间距为2 mm的的点迹清晰的纸点迹清晰的纸带带( )。起始点起始点h以打在纸带上的第以打在纸带上的第1个点作为起始点（初速度为零）个点作为起始点（初速度为零）（1）安安装装置置：将将打打点点计计时时器器固固定定在在铁铁架架台台上上，把把纸纸带带的的一一端端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。（2）打
7、打纸纸带带：用用手手提提着着纸纸带带使使重重物物静静止止在在靠靠近近打打点点计计时时器器的的地地方方。先先接接通通电电源源，后后松松开开纸纸带带，让让重重物物带带着着纸纸带带自自由由下下落落。更换纸带重复做更换纸带重复做35次实验。次实验。（3）选选纸纸带带：选选取取第第1、2两两点点间间距距为为2mm的的纸纸带带，第第一一个个点点作作为为起起始始点点，记记作作O，在在距距离离O点点较较远远处处再再依依次次选选出出计计数数点点1、2、3（4）测距离测距离：用刻度尺测出：用刻度尺测出O点到点到1、2、3的距离，即为对应的距离，即为对应下落的高度下落的高度h1、h2、h3参考实验步骤参考实验步骤:
8、 :数据数据序号序号下落高度下落高度（ ）瞬时速度瞬时速度( )( )重力势能减重力势能减少量少量( )( )动能增加量动能增加量( )( )12345数据数据序号序号下落高度下落高度（ ）瞬时速度瞬时速度( )( )重力势能减重力势能减少量少量( )( )动能增加量动能增加量( )( )112.00cm1.500m/s0.3528J0.3375J215.15cm1.695m/s0.4454J0.4310J318.78cm1.918m/s0.5521J0.5518J422.82cm2.105m/s0.6709J0.6647J527.20cm2.270m/s0.7997J0.7729J探究四：实
9、验误差分析探究四：实验误差分析1.偶然误差：偶然误差：测量长度时会带来测量长度时会带来误差。误差。2.系统误差：系统误差：实验中重物和纸带下实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量能的增加量 必定稍必定稍小于小于势能的势能的减少量减少量 。减小误差方法减小误差方法: (1)尽量减小纸带与限位孔之间的摩尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦擦, (2)重物选用质量较大而体积小的物体。重物选用质量较大而体积小的物体。验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律实验方法实验方法速度测量速度测量注意事项注意事项中间时刻的瞬时速度与这段时中间时刻的瞬时速度与这段时间内平均速度的数值相等间内平均速度的数值相等实验结果受阻力影响，多做几实验结果受阻力影响，多做几次实验反复验证次实验反复验证用用 表示重力势能的减少量表示重力势能的减少量用用 表示动能的增加量表示动能的增加量比较两者是否相等比较两者是否相等知识总结知识总结谢谢 谢！谢！
