2022年实验验证机械能守恒定律教案.docx

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1、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

2、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

3、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

4、_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

5、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

6、_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

7、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

8、：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

9、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

10、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

11、 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

12、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