實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律導(dǎo)學(xué)案

1、20 -20學(xué)年度第二學(xué)期高一物理學(xué)科導(dǎo)學(xué)案NO_主備人： 審核：擬用時(shí)間：第 _周(月日-月日)課題： 7.9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律班級(jí)姓名學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度；2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。重物電火花 計(jì)時(shí)器自主落實(shí)學(xué)案（8）比較動(dòng)能增加量及重力勢(shì)能的減少量的大小，看一看在誤差允許的范圍內(nèi) 兩者是否相等，從而驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。4實(shí)驗(yàn)誤差的來源與分析（1） 實(shí)驗(yàn)中，重物和紙帶下落過程中要克服阻力（主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力）做功，使得動(dòng)能的增量必定稍小于重力勢(shì)能減少量，造成系統(tǒng)誤差（

2、2）再者，實(shí)驗(yàn)中長度的測(cè)量也可造成偶然誤差.（3）其次，實(shí)驗(yàn)操作過程中，能否保證紙帶上第一、二兩個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)間距等于2 mm,以確保打第一點(diǎn)時(shí)重錘速度為零，也是誤差形成因素之一典型題例導(dǎo)析例1.做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)步驟有：A. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在低壓交流電源上B. 將連有重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶，讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C. 松開紙帶、接通電源D. 更換紙帶，重復(fù)幾次，選用點(diǎn)跡清晰且第 1、2兩點(diǎn)間距為2 mm的紙帶E. 用天平稱出物體的質(zhì)量，利用 mgh=mv2 3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律在上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是和。多余的是。例2.某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械

3、能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，不慎將一條選擇好的紙帶的前 面一部分破壞了，剩下了一段紙帶上的各個(gè)點(diǎn)間的距離，他測(cè)出的結(jié)果如圖所示， 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50 Hz,重力加速度g=9.8 m/s2利用這段紙帶說明重 錘通過2、5兩點(diǎn)時(shí)機(jī)械能守恒.6cm0同步落實(shí)演練1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是（）A .質(zhì)量B .下落時(shí)間C.下落高度D .瞬時(shí)速度2.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/s2某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度 尺測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示，圖中0點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)

4、，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可 知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)時(shí).（1）重力勢(shì)能的減少量為多少？28. 05D38. 151實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律2實(shí)驗(yàn)原理：(1)只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度 h及計(jì)算 出瞬時(shí)速度V，從而驗(yàn)證物體在自由下落過程中重力勢(shì)能的減少量 Ep=mgh與 物體動(dòng)能的增加量 Ek=- mv* 1 2 3 4 5相等。2(2)紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度，這樣就能得到下落過程中勢(shì)能的 變化。再測(cè)出這兩點(diǎn)的速度，從而得到它在各點(diǎn)的動(dòng)能。比較

5、這兩點(diǎn)動(dòng)能變化和 勢(shì)能變化，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。3實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)(帶鐵夾);打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；重錘(帶紙帶夾)；紙帶；復(fù)寫紙片； 導(dǎo)線；毫米刻度尺；低壓交流電源4實(shí)驗(yàn)步驟：(1) 裝置：豎直架穩(wěn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔 與紙帶在同一直線上，以減小紙帶受到的阻力。(2) 將長約1 m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 的地方。(3)接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就 在紙帶上打下一系列的點(diǎn)(4)換幾條紙帶，重做上面的實(shí)驗(yàn)。(5)在取下的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間距離接近2 mm 且點(diǎn)跡清楚的紙帶進(jìn)行測(cè)量，先記下第一點(diǎn)0的位置，再 任意取五個(gè)點(diǎn)1、2、3、4、5用刻度尺測(cè)量距0點(diǎn)的相應(yīng) 距離如圖所示： 為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起點(diǎn) 遠(yuǎn)一些，紙帶也不易過長，有效長度可在