高中物理-7.9-实验-验证机械能守恒定律导学案新人教版必修-.doc

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高中物理7.9实验验证机械能守恒定律导学案新人教版必修

一、学习目标
1、理解实验的设计思路、明确实验中需要直接测量的物理量、2、知道实验中选取测量点的有关要求，会根据纸带测定物体下落的高度，掌握测量瞬时速度的方法、3、能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性分析产生误差的原因、
二、知识要点
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；(2)接电源，打纸带；(3)选纸带；(4)数据测量、5、做本实验需要考虑的问题：(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？
6、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mv22－mv12＝mgΔh，只需验证v2＝gh或v22－v12＝gΔh，因此不需要测量重物的质量m、7、实验注意事项(1)打点计时器安装要稳固，并使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力、(2)应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力相对减小、(3)实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落、(4)本实验中的两种验证方法均不需要测重物的质量m、(5)速度不能用v＝gt或v＝计算，应根据纸带上测得的数据计算瞬时速度、
三、典型例题例
1、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，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)例
2、某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选好的纸带的前面一部分损坏了，他测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如图所示、已知打点计时器的工作频率为50Hz，重力加速度g＝
9、8m/s
2、利用这段纸带说明重锤通过
2、5两点时的机械能守恒、例
3、利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示、(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l＝
9、30mm、③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s＝________cm、④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2；⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m、(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式；①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________、②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝__________和Ek2＝________、③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度g)、(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律、
五、板书设计：六、教学后记：备注栏