人教版高一物理物理必修2第七章机械能导学案：7.9实验验证机械能守恒定律第PAGE页验证机械能守恒定律一、学习目标1．理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量。2．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，会测量物体运动的瞬时速度。3．能正确进行实验操作，能够根据实验数据，分析得出实验结论。二、重点、难点重点：机械能守恒定律。难点：实验验证原理。三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、学习过程1．通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，假设二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。2．从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的纸带进行测量，测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2，据公式，计算物体在打下点1、2……时的即时速度v1、v2……，计算相应的动能的增加值。3．用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……，计算出相应减少的重力势能。五、随堂检测1．在验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如下图的纸带，纸带上的点
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了物体在不同时刻的 ，当打点计时器打点4时，物体的动能的
表
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达式为EK= ，物体重力势能减小的表达式为EP= ，实验中是通过比拟 来验证机械能守恒定律的〔设交流电周期为T〕。h4h42．关于验证机械能守恒定律，以下说法中正确的选项是〔 〕A．选用重物时，重的比轻的好B．选用重物时，体积小的比大的好C．选定重物后，要称出它的质量D．重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力3．下面列出一些实验步骤A．用天平测出重物和夹子的质量；B．将重物系在夹子上；C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器；D．打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V〔电源不接通〕；E．打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；F．在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；G．用秒表测出重物下落的时间；H．接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；I．切断电源；J、更换纸带，重新进行两次；K．在三条纸带中选出较好的一条；L．进行计算，得出结论，完成
实验报告
化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单
；M．拆下导线，整理器材。以上步骤，不必要的有 ，正确步骤的合理顺序是 。4．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学提出需以下器材：铁架台〔带夹子〕、天平、打点计时器、导线、重物、纸带、一组蓄电池和秒表，该同学遗漏的器材是 和 ；多余的器材是 。六、课后练习与提高1．在“验证机械能守恒定律〞的实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g米/秒2。测得所用的重物的质量为千克。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为厘米、厘米、厘米、厘米。根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于 焦，动能的增加量等于___________焦〔取3位有效数字〕。2．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中〔单位cm〕。〔1〕这三个数据中，不符合有效数字读数要求的是 ，应记作 cm。〔2〕该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，当地的重力加速度g2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，那么该段重锤重力势能的减少量为 ，而动能的增加量为 ，〔均保存3位有效数字，重锤质量用m表示〕。这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量 动能的增加量，原因是 。〔3〕另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为 ，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量 动能的增加量，原因是 。七、
总结
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与反思随堂检测答案：1．瞬时速度；；mgh4；EK和EP2．ABD3．AG；EDBCHIJKFLM4．刻度尺；低压交流电源；天平、秒表课后练习与提高答案：1．；2．〔1〕OC，；〔2〕，，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一局部转化为内能；〔3〕，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。
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