7.9 实验：验证机械能守恒定律—人教版高中物理必修二教案.docx

人教版高中物-理必修二 7.9实验：验证机械能守恒定律 教案一、教学目标体现三维目标1.知识与技能2.过程与方法3.情感态度与价值观 理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量； 知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法； 能正确进行实验操作，能够根据实验数据得分析得出实验结论； 能定性的分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。教具准备投影仪、多媒体课件 2、 教学过程实验原理 通过实验求出重物做自由落体运动时重力势能的减少量、相应过程动能的增加量，若二者相等，即可验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。实验器材铁架台(带铁夹)，打点计时器，重物(带纸带夹子)，纸带数条，复写纸片，导线，毫米刻度尺。除了上述器材外，还必须有学生电源(交流46 V)。选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？本实验要不要测量物体的质量？为什么纸带上的前两个点间的距离应接近2mm？巩固训练1(多选)在“用自由落体法验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要测量的有()A重物的质量 B重力加速度C重物下落的高度 D与重物下落高度对应的重物的瞬时速度【答案】：CD【解析】：本实验无需测量重物的质量，重力加速度需用当地的重力加速度。2. 用如图所示装置验证机械能守恒定律，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是 ()A重力势能的减少量明显大于动能的增加量B重力势能的减少量明显小于动能的增加量C重力势能的减少量等于动能的增加量D以上几种情况都有可能【答案】：A【解析】：由于重物下落时要克服阻力做功，重物减少的重力势能转化为重物的动能和系统的内能，故重力势能的减少量大于动能的增加量，A正确。3在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)实验的研究对象是_(填“纸带”或“重物”)。(2)供选择的重物有以下四个应选择()A质量为100 g的钩码 B质量为10 g的砝码C质量为200 g的木球 D质量为10 g的塑料球(3)给打点计时器提供的电源如下，应选择()A4节干电池B3节蓄电池C学生电源46 V，交流输出D学生电源46 V，直流输出【答案】：(1)重物(2)A(3)C【解析】：（1）本实验研究的是重物。（2）质量为100 g的钩码 ，阻力小提高实验精度；（3）根据打点计时器工作电压，需要学生电源46 V，交流输出，故A正确。4“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图示的甲或乙方案来进行。(1)比较这两种方案，_(填“甲”或“乙”)方案好些。(2)该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带，请指出该同学在实验中存在的两处明显错误或不当的地方：_；_。丙 丁(3)某同学通过实验方案甲验证机械能守恒，已知当地重力加速度g9.80 m/s2.实验选用重锤质量为0.5 kg，纸带上连续的点A、B、C、D至O点的距离如图丁所示(O点为开始下落点)，则重锤从O运动到C，重力势能减少_J，重锤经过C时，其动能增加_J。【答案】：(1)甲(2)打点计时器接了直流电源重物离打点计时器太远了(3)2.752.72【解析】：（1）根据实验的操作可控而言，甲容易控制；（2）打点计时器接了直流电源重物离打点计时器太远了；（3）根据重力势能公式得：，根据动能表达式：。