2022年人教版必修二.《宇宙航行》教案 4

1、名師精編 優(yōu)秀教案第七章 機械能守恒定律學第 9 節(jié)實驗 : 驗證機械能守恒定律導(dǎo)學案編制：李胡海審核：包科領(lǐng)導(dǎo) _ 【使用說明】案 1、依據(jù)學習目標自學課本，查閱相關(guān)資料，按照導(dǎo)學案獨立進行自主學習，用紅筆標 注重點、疑點問題，便于課堂討論，帶 *題為選做題。2、課堂上通過小組合作、互動、展示和點評加深對本節(jié)知識的理解達成目標 裝【學習目標】1理解實驗的設(shè)計思路，明確實驗中需要直接測量的物理量。2知道實驗中選取測量點的有關(guān)要求，會根據(jù)實驗中打出的紙袋測定物體下落的距離，訂 掌握測量物體運動的瞬時速度的方法。3能正確進行實驗操作，能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的分析得出實驗結(jié)論。4能定性地分析產(chǎn)生實驗誤差的

2、原因，并會采取相應(yīng)的措施減小實驗誤差。線【問題導(dǎo)學】1、認真閱讀教材完成下列問題：（1）為什么要選擇自由落體運動來驗證機械能守恒定律？內(nèi)不（2）該實驗中選取被打點紙帶應(yīng)注意兩點：第一點O 為計時起點；二是O 點的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？要（3）該實驗中是否需要測量重物的質(zhì)量？為什么？答（4）在架設(shè)打點計時器時應(yīng)注意什么？題（5）實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？2、實驗：驗證機械能守恒定律【實驗器材】【例 1】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖. 現(xiàn)有的器材為： 帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘. 回答下列問題_.( 填入正確選項前的字母) 為完成此實驗，除了所給的

3、器材，還需要的器材有 A、米尺 B 、秒表 C、0 12V 的直流電源D、012V 的交流電源名師精編 優(yōu)秀教案E. 天平【實驗原理】推導(dǎo)出機械能守恒定律在本實驗中的具體表達式。如圖所示，質(zhì)量為 m 的物體從 O 點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點 A 和 B 的機械能分別為：EA= ，EB= 如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恒，于是有 : _；上式亦可寫成_ 為了方便，可以直接從開始下落的 O 點至任意一點（如圖中的 A 點）來進行研究，這時應(yīng)有：1 mvA mgh- 本實驗要驗證的表達式，式中 2 h 是 高度， vA是物體在 A 點的 速度?！緦嶒灢僮髋c步驟】1

4、把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線將學生電源和打點計時器接好2把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起 紙帶，使重錘停靠在打點計時器附近3接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點計時器應(yīng)該在紙 帶上打出一系列的點4重復(fù)上一步的過程，打三到五條紙帶5選擇一條點跡清晰且第l、2 點間距離接近2 mm 的紙帶，在起始點標上0，以后各點依次為 1、2、3 用刻度尺測量對應(yīng)下落的高度 6用公式 vn=hn+1+hn-1/2t ，計算出各點的瞬時速度h1 h2 h3， 記人表格中v1 v2 v3 并記錄在表格中7計算各點的重力勢能的減少量mgh 和動能

5、的增加量1mvn2，并進行比較看是否相2等，將數(shù)值填人表格內(nèi)【實驗數(shù)據(jù)處理】【例 2】在“ 驗證機械能守恒定律” 的實驗中，用6V 、50Hz 的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖 4 所示， O 點為重錘下落的起點，選取的計數(shù)點為 A、B、C、D，各計數(shù)點到 O 點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取 9.8m/s 2，若重錘質(zhì)量為 1kg。（1）運用公式 1mv n 2= mgh 對實驗條件的要求是 _; 2為此目的，所選擇的紙帶第 1、2 兩點間的距離應(yīng)接近 _. (2)打點計時器打出 B 點時，重錘下落的速度 vB= m/s，重錘的動能 EkB= J。(3)從開始下落算起，

6、打點計時器打B 點時，重錘的重力勢能減小量為J。(4)實驗誤差產(chǎn)生的原因 (寫兩點 )：_; _.（5）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出 B 點的過程中，得到的結(jié)論是名師精編優(yōu)秀教案_。（6）若該實驗過程中，不計任何阻力，根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度 v，量出下落高度h，則：以v2為縱軸，以h 為橫軸畫出的圖像應(yīng)是（）2該v2/2h圖像的斜率等于_的數(shù)值?！具_標檢測】1. 在驗證機械能守恒定律的實驗中，有同學按以下步驟進行實驗操作：A. 用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量；B. 固定好打點計時器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住， 且讓手盡量靠近打點計時器；C. 松開紙帶

7、，接通電源，開始打點. 并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點紙帶；D. 取下紙帶，挑選點跡清晰的紙帶，記下起始點 O，在距離 O點較近處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點( 或計時點 ) ，并計算出各點的速度值；E. 測出各點到O點的距離，即得到重錘下落高度；_ ( 填寫代表字F. 計算出mgh 和1mvn2，看兩者是否相等。2在以上步驟中，不必要的步驟是_ ；有錯誤或不妥的步驟是母) ；更正情況是， _， _， _ ， _。20XX年高考題（安徽卷）2利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的試驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度 v 和下落高度 h 。某班同學利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案。a. 用刻度尺測出物體下落的高度 h ，并測出下落時間 t , 通過v gt 計算出瞬時速度 v . b. 用刻度尺測出物體下落的高度 h ，并通過 v 2 gh 計算出瞬時速度 . c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前v2計后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v ，并通過h