高中物理-7.25实验-验证机械能守恒定律学案(新人教版)必修.doc

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高中物理7.25实验验证机械能守恒定律学案(新人教版)必修

1、机械能守恒定律的条件是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2、回顾以前学过的运动，哪种运动形式符合验证机械能守恒定律的条件？________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3、如何利用纸带求解瞬时速度？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
一、实验原理及实验过程
1、实验目的验证机械能守恒定律、2、实验原理做自由落体运动的物体下落的高度为h时速度为v，则物体的重力势能减少量为mgh，动能增加量为mv2，如果mgh＝mv2，即gh＝v2，就验证了机械能守恒定律、3、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4～6V)、4、实验步骤(1)安装：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与低压交流电源相连接、(2)接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落、重复几次，打下3～5条纸带、(3)选纸带：选取点迹较为清晰的、挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3…、(4)数据测量：测出0到点
1、点
2、点3…的距离，即为对应的下落高度h
1、h
2、h3…、[问题延伸]在本实验操作的具体过程中会遇到哪些问题？通过该问题的设置，学生对实验中可能遇到的问题进行预测，并提出相应的解决方法、(1)重物下落的过程中除受重力外，还受到哪些阻力？怎样减小这些阻力对实验的影响？(2)重物下落时最好选择哪两个位置作为过程的开始和结束的位置？(3)本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好？为什么？(4)质量是否为本实验必须测量的量？
例1用自由落体验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn(n为计时点的编号0、1、2…n…)、下列说法中正确的是(
)
A、打点计时器打第一个点0时，物体的速度为零
B、hn是计时点n到起始点0的距离
C、必须要测量重物的质量
D、用vn＝gtn计算vn时，tn＝(n－1)T(T为打点周期)例2某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤：
A、用天平称出重物的质量
B、把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度
C、拆掉导线，整理仪器
D、断开电源，调整纸带，重做两次E、用秒表测出重物下落的时间F、用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论G、把打点计时器接到低压交流电源上H、接通电源，释放纸带I、把打点计时器接到低压直流电源上J、把打点计时器固定到桌边的铁架台上上述实验步骤中错误的是____________，可有可无的是______________，其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是____________、(均只需填步骤的代号)
二、数据处理、误差分析和注意的问题
1、数据处理(1)利用公式vn＝，计算出点
1、点
2、点3…的瞬时速度v
1、v
2、v3…、(2)要验证的是mv2＝mgh或mv－mv＝mgΔh，只需验证v2＝gh或v－v＝gΔh，因此不需要测量重物的质量m、验证：通过计算，在误差允许的范围之内验证v与ghn是否相等或v－v与ghmn是否相等、2、误差分析(1)本实验的误差