2019高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.9 实验验证机械能守恒定律教案 新人教版必修2.doc
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1、19 9 实验实验: :验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律学习目标 1 1.理解实验的思路,明确测量的物理量. 2 2.能正确地进行实验操作. 3 3.会根据纸带测定下落的距离,掌握瞬时速度测量的方法. 4 4.能根据实验数据得出实验结论. 自主探究 1 1.本实验的实验目的是通过研究物体 下落过程中, 能和 能的 变化来验证 . 2 2.实验原理:做自由落体运动的物体,设质量为m,下落高度为h时的速度为v,则减少的 重力势能为 ,增加的动能为 .若两个量在误差允许的范围内相等,就验证了 机械能守恒定律. 3 3.速度的测量:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于 . 4 4.本实验中,用到
2、的实验器材主要有打点计时器及学生电源、 、 、重 物、 、带铁夹的铁架台、导线. 合作探究 一、实验介绍 1 1.实验目的:验证机械能守恒定律. 2 2.实验原理:本实验验证自由落体运动情形下的机械能守恒. 思考 1:选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么?思考 2:本实验要不要测量垂物的质量?3 3.实验器材:铁架台、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、重物(带铁夹)、毫米刻 度尺等. 二、实验步骤1 1.按图安装实验器材,电源接 46V 学生电源.接通电源前,用手提升纸带至重物靠近打 点计时器处. 2 2.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.关闭电源,取下纸带备用. 3 3.重
3、复步骤 2 两次,打出 3 条纸带.24 4.取点迹清晰,且第一、二点间距离接近 2mm 的纸带进行测量.先将第一点记为 0 点,然 后在纸带上任取 5 个连续的点(或间隔点数相同的点),如下图所示.5 5.验证 0 点到 2 点过程机械能守恒的方程为mgh2= m()2,其中t为 1 点到 2 点(或 2 点到 3 点)之间的时间间隔,如果在误差允许的范围内等式成立,实验就是成功的.同理,可 以验证 0 点到 3 点过程、0 点到 4 点过程的机械能是否守恒. 6 6.拆下器材,放回原处. 思考 3:对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下 的呢?三、数据处理与分
4、析 依据实验,采集整理以下信息:数 据 序号 下落高度hn/m瞬时速 度vn/(m s-1)减少的重 力 势能mghn/J增加的 动能/J234思考 4:验证机械能守恒时可以回避起始点吗(即处理纸带时可以不用到起始点吗)?我们可以选取A、B两点,比较它们的机械能EA和EB.若以点B为 0 势能点,则有: . 数据处理:h /mvA/(m s-1)vB/(m s-1)势能减少量Ep/J动能增加 量Ek/J1234通过本实验,我们可以得到的结论: . 思考 5:如何测量物体的瞬时速度?3探究讨论:速度能不能用v=或v=gt计算?图象法处理数据:误差分析 1 1.偶然误差:测量长度时会带来误差. 2
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