《驗證機械能守恒定律》導(dǎo)學(xué)案

1、 實驗：驗證機械能守恒定律學(xué)1利用下落運動，驗證機械能守恒定律。2通過實驗進一步理解機械能守恒定律的內(nèi)容，學(xué)習(xí)理論聯(lián)系實際的思想。學(xué)自主學(xué)習(xí)1該實驗的原理是什么2實驗中需要哪些實驗器材3怎樣一步一步地進行該實驗實驗中應(yīng)注意的事項有哪些4實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)如何處理新知探究一、實驗原理1閱讀教材，找出該實驗的原理。2根據(jù)實驗方法，說明如何驗證機械能守恒。二、試驗中應(yīng)注意的問題根據(jù)實驗原理和實際情況，有哪些需要注意的三、實驗過程1據(jù)實驗原理，該實驗選擇的器材有哪些2據(jù)實驗原理，該實驗應(yīng)如何一步一步操作3實驗中得到的數(shù)據(jù)如何記錄和處理得到了什么樣的結(jié)論四、誤差分析例題精析【例題1】在“驗證機械能守恒

2、定律”的實驗中，下列說法或做法中正確的是（）A選用質(zhì)量大的重錘可以減小實驗誤差B實驗結(jié)果總是動能增加略大于勢能減少C固定好打點計時器，用手拿住穿過限位孔紙帶的一端，手應(yīng)靜止靠近打點計時器處D先松開紙帶，再接通電源，重物自由下落時，紙帶上就能打出一系列點，重復(fù)做幾次【例題2】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中打點計時器所用電源頻率為50HZ，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.8m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見其中肯定有一個學(xué)生在操作上有錯誤，錯誤操作：。若按實驗要求正確

3、的選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點人、B、C到第一個點的距離如圖7-40所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為），那么，（1）紙帶的端與重物相連；（2）打點計時器打下計時點B時，物體的速度工=；（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是E9.8m圖圖1110mgh與物體動能的增加量AE=mV2v2-_mv2相等。上2202（1）實驗中打點計時器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦阻力（2）實驗時，必須先接通電源，讓打點計時器工作正常后再松開紙帶讓重錘下落。（3）打點計時器必須按50H交流電源。（4）手提紙帶上端時，注意不要晃動，可使手臂靠在某處，保證重錘下落的初速度為零，并且紙帶上打

4、出的第一個點是清晰的一個小點。（5）為減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要遠離起始點，紙帶也不宜過長。（6）選取的紙帶一定要第1、2點間的距離接近于2mm并且點跡清晰。3鐵架臺（帶鐵夾）、打點計時器、重錘（帶紙帶夾子）、紙帶、復(fù)寫紙、刻度尺、低壓交流電源。4、5見“新知探究”部分的答案說明。新知探究二、注意事項（供參考）1實驗中的打點計時器的安裝，要使兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦。2實驗時，必須先接通電源，讓打點計時器正常工作后，才松開紙帶，讓重錘下落。3打點計時器必須按低壓交流電源，（電火花計時器用220v交流電源）。4手捏紙帶松手之前，不要晃動，保證打出的第一個點清晰。5為確保

5、打第一點時重物初速度為零，應(yīng)挑選第1、2兩點間距離接近2mm的紙帶。6本實驗無須測量重物的質(zhì)量，但最好使用自己測出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。三、實驗過程（1）實驗器材（供參考）主要有鐵架臺（帶鐵夾）、打點計時器、重錘（帶紙帶夾）、紙帶、復(fù)寫紙（或墨粉盤）、導(dǎo)線、學(xué)生電源、毫米刻度尺。（2）實驗步驟（供參考）將檢查調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路。把紙帶的一端固定在重錘上，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。接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落，計時器在紙帶上打出一系列清晰地點。取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)做幾次，打出35條紙帶。最好選取第1、2兩點間距

6、接近2mm，且點跡清晰地紙帶。在所選紙帶上第一點標(biāo)上O,并從少靠后一點開始，依次標(biāo)出1、2、3并量出各點到位置O的距離hrh2、h3記入設(shè)計的表格中。h一h用公式V=n+127n-1，計算出各點的瞬時速度丫、v、n2T12v3記錄于表中。計算打各點時重力勢能的減少量mgh和動能的增加量n12機：2,并進行比較，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，將計n算數(shù)值填入表格。（3）實驗數(shù)據(jù)處理求vn時，T=。設(shè)計表格如下:各打點下落高度hm速度vn誤差，減小辦法一是測距離時都應(yīng)從第一個點O量起；二是多測幾次取平均值。(1)實驗中重物和紙帶下落過程中藥克服阻力(主要是打點計時器的阻力)做功，故動能的增加量八號必然稍小于勢能的減少量AE1Av二O一兩二098/sB2T1AE=mgxOB=0.49J,AE=mmv2=0.48JpK2BAEPAEK在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒。解析：自我測評1(1)C2,帶夾得重物、低壓交流電源、毫米刻度尺3(1)計時器固定在鐵架臺上時需使兩限位孔在同一豎直線上通電松開手(2)點跡清晰(3)計時器限位孔對紙帶的摩擦力和空氣阻力小于勢能的減少，密度大的實心金屬塊(減少阻力的影響)(4)C重力加速度g綜合實踐與創(chuàng)新TOC o 1-5 h z,、j_I-八、4(1