2022年实验验证机械能守恒定律教案.docx
精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -5.9试验 :验证机械能守恒定律新课标要求（一）学问与技能1、会用打点计时器打下的纸带运算物体运动的速度.2、把握验证机械能守恒定律的试验原理.（二）过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的争论方法.（三）情感、态度与价值观通过试验验证,体会学习的欢乐,激发学习的爱好.通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯独标准”的科学观.培育同学的观看和实践才能,培育同学实事求是的科学态度. 教学重点把握验证机械能守恒定律的试验原理. 教学难点验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小试验误差的方法. 教学方法老师启示、引导,同学自主设计试验方案,亲自动手试验,并争论、沟通学习成果. 教学工具重物、电磁打点计时器以及纸带,复写纸片,低压电源及两根导线,铁架台和铁夹,刻度尺,小夹子. 教学过程（一）课前预备老师活动：课前布置同学预习本节试验.下发预习提纲,重点复习下面的三个问题：1、推导出机械能守恒定律在本试验中的详细表达式.在图 1 中,质量为m 的物体从O 点自由下落,以的作零重力势能面,下落过程中任意两点A 和 B 的机械能分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EA =1 mv 2A2mghA,EB=1 mv 2B2mghB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_假如忽视空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EA=EB,即1 mv2mgh=AA21 mv 2mghBB2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上式亦可写成1 mv 2B21 mv2A2mgh Amgh B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该式左边表示物体由A 到 B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到 B 过程中重力势能的削减.等式说明,物体重力势能的削减等于动能的增加.为了便利,可以直接从开头下落的O点至任意一点（如图1 中A 点）来进行争论,这时应有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A1 mv 22mgh - 本试验要验证的表达式,式中 h 是物体从 O 点下落至 A 点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的高度, vA 是物体在A 点的瞬时速度.2、如何求出A 点的瞬时速度vA ？依据做匀加速运动的物体在某一段4时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度 vA .图 2 是竖直纸带由下而上实际打点后h4的情形.从O 点开头依次取点1, 2,s3,图中 s1,s2,s3,分别为 0332 点, 13 点, 2 4 点各段间的距离.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据公式 vs, t=2 × 0.02 s（纸带ts2h32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上任意两个相邻的点间所表示的时间都是 0.02s）,可求出各段的平均速度.s1h2这些平均速度就等于是1,2,3,1各点相对应的瞬时速度v1,v2,v3,.h1 0例如：量出 0 2 点间距离s1,就在这段时图 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_间里的平均速度v1s1,这就是点1t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_处的瞬时速度v1.依次类推可求出点2,3, 处的瞬时速度v2,v3 , .3、如何确定重物下落的高度？图 2 中 h1, h2, h3, 分别为纸带从O 点下落的高度.依据以上数值可以运算出任意点的重力势能和动能,从而验证机械能守恒定律.同学活动：同学看书明确试验的各项任务及试验仪器.复习用打点计时器测速度的试验,把握用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法.（二）进行新课老师活动：在同学开头做试验之前,老师应强调如下几个问题：1、该试验中选取被打点纸带应留意两点：一是第一点O 为计时起点,O 点的速度应为零.怎样判别了？2、是否需要测量重物的质量？3、在架设打点计时器时应留意什么？为什么？4、试验时,接通电源和释放纸带的次序怎样？为什么？5、测量下落高度时,某同学认为都必需从起始点算起,不能弄错.他的看法正确吗？为了减小测量h 值的相对误差, 选取的各个计数点要离起始点适当远些好,仍是近些好？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -同学活动：摸索老师的问题,争论、沟通.选出代表发表见解.1、由于打点计时器每隔0.02 s 打点一次, 在最初的0.02 s 内物体下落距离应为 0.002 m ,所以应从几条纸带中挑选第一、二两点间距离接近两年2 mm 的纸带进行测量.二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔t =0.02 s. 2、由于不需要知道物体在某点动能和势能的详细数值,所以不必测量物体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vn的质量m,而只需验证12ghn就行了.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_23、打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量削减重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.4、必需先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.5、这个同学的看法是正确的.为了减小测量h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好.老师活动：听取同学汇报,点评,帮忙同学解决困难.同学活动：同学进行分组试验. 课余作业1、完成试验报告.2、完成如下摸索题：（ 1 ）为进行“验证机械能守恒定律”的试验,有以下器材可供选用：铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平.其中不必要的器材有：.缺少的器材是.（ 2）在验证机械能守恒定律时,假如以v2 2 为纵轴,以h 为横轴,依据试验数据绘出的图线应是,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于的数值.（ 3）在做“验证机械能守恒定律”的试验时,用打点计时器打出纸带如图3 所示,其中 A 点为打下的第一个点,0、1、 2, 为连续的计数点.现测得两相邻计数点之间的距离分别为 s1、s2、s3、s4、s5、s6,已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T.依据纸带测量出的 距离及打点的时间间隔,可以求出此试验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为 .在打第 5 号计数点时,纸带运动的瞬时速度大小的表达式为 .要验证机械能守恒定律,为减小试验误差,应挑选打下第 号和第 号计数点之间的过程为争论对象.（ 4）某次“验证机械能守恒定律”的试验中,用6V 、50Hz 的打点计时器打出的一条无 漏点的纸带,如图4 所示, O 点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D ,各计数点到 O 点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2 ,如重锤质量为1kg .打点计时器打出B 点时,重锤下落的速度vB=m/s,重锤的动能EkB = J.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -从开头下落算起,打点计时器打B 点时,重锤的重力势能减小量为J.依据纸带供应的数据,在误差答应的范畴内,重锤从静止开头到打出B 点的过程中,得到的结论是.参考答案： （ 1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平.缺少的器材是低压沟通电源、重锤、刻度尺. （ 2）通过原点的直线、g.（ 3）（ s6+ s5 + s4- s3- s2 s1） /9T 2,（ s5+ s6） /2T, 1、5.（4） 1.175, 0.69,0.69 0.69, 机械能守恒. 教学体会思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本.亲自实践参加学问的发觉过程是培育同学才能的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木.同学素养的培育就成了镜中花,水中月.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载
