2016版《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习配套课件:实验六-验证机械能守恒定律ppt.ppt
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1、在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确实验六验证机械能守恒定律在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确实验目的和器材实验目的和器材实验实验目的目的验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律实验实验器材器材铁架台铁架台(含铁夹含铁夹)、打点计时器、学生电源、纸带、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹带纸带夹)。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的
2、问题也很明确实验原理实验原理1.1.在只有重力做功的自由落体运动中在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化物体的重力势能和动能互相转化,但但总的机械能保持不变。若物体某时刻瞬时速度为总的机械能保持不变。若物体某时刻瞬时速度为v,v,下落高度为下落高度为h,h,则重力势则重力势能的减少量为能的减少量为mgh,mgh,动能的增加量为动能的增加量为 看它们在实验误差允许的范围内看它们在实验误差允许的范围内是否相等是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律。若相等则验证了机械能守恒定律。2.2.计算打第计算打第n n个点时速度的方法:如图所示个点时速度的方法:如图所示,由公式可得第由公
3、式可得第n n个点的速度个点的速度在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确【实验过程】【实验过程】一、实验步骤一、实验步骤1.1.安装置:按图示将调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上安装置:按图示将调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好接好电路。电路。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.2.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时
4、器的地方。先接器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源通电源,后松开纸带后松开纸带,让重物带着纸带自由下落让重物带着纸带自由下落,更换纸带重复做更换纸带重复做3 35 5次实验。次实验。3.3.选纸带:在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带选纸带:在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带,在起点标上在起点标上O,O,以后各点依次标上以后各点依次标上1 1、2 2、3 3、4 4、用刻度尺测出对应下落高度用刻度尺测出对应下落高度h h1 1、h h2 2、h h3 3、h h4 4在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提
5、出的问题也很明确二、数据处理二、数据处理方法一:利用起始点和第方法一:利用起始点和第n n点计算。点计算。代入代入mghmghn n和和 如果在实验误差允许的条件下如果在实验误差允许的条件下mghmghn n和和 相等相等,则验证了机械能守恒定律。则验证了机械能守恒定律。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确方法二:任取两点计算。方法二:任取两点计算。(1)(1)任取两点任取两点A A、B B测出测出h hABAB,算出算出mghmghABAB。(2)(2)算出算出 的值。的值。(3)(3)在实验误差允许的条件下在实验误差允
6、许的条件下,若若mghmghABAB=成立成立,则验证则验证了机械能守恒定律。了机械能守恒定律。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确方法三:采用图像法。方法三:采用图像法。从纸带上选取多个点从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度测量从第一点到其余各点的下落高度h,h,并计算并计算各点速度的平方各点速度的平方v v2 2,然后以然后以 v v2 2为纵轴为纵轴,以以h h为横轴为横轴,根据实验数据绘出根据实验数据绘出 v v2 2-h-h图线。若在误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为图线。若在误差允许的范围
7、内图线是一条过原点且斜率为g g的的直线直线,则验证了机械能守恒定律。则验证了机械能守恒定律。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确【误差分析】【误差分析】误差误差产生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差测量长度带来的测量长度带来的误差误差(1)(1)测量距离时就应从计数测量距离时就应从计数0 0点量起点量起,且选且选取的计数点离取的计数点离0 0点远些点远些(2)(2)多次测量取平均值多次测量取平均值系统系统误差误差重物和纸带下落重物和纸带下落过程中存在阻力过程中存在阻力(1)(1)打点计时器安装稳固打点计时器安装
8、稳固,并使两限位孔并使两限位孔在同一竖直线上在同一竖直线上,以减小摩擦阻力以减小摩擦阻力(2)(2)选用质量大、体积小的物体作重物选用质量大、体积小的物体作重物,以减小空气阻力的影响以减小空气阻力的影响在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确【注意事项】【注意事项】1.1.安装打点计时器时要竖直架稳安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上以减使其两限位孔在同一竖直线上以减小摩擦阻力。小摩擦阻力。2.2.重物应选用质量和密度较大、体积较小的物体以减小空气阻力的影重物应选用质量和密度较大、体积较小的物体以减小空气阻力
9、的影响。响。3.3.应先接通电源应先接通电源,让打点计时器正常工作后让打点计时器正常工作后,再松开纸带让重物下落。再松开纸带让重物下落。4.4.纸带长度选用纸带长度选用60cm60cm左右为宜左右为宜,应选用点迹清晰的纸带进行测量。应选用点迹清晰的纸带进行测量。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5.5.速度不能用速度不能用v vn n=gt=gtn n计算计算,因为只要认为加速度为因为只要认为加速度为g,g,机械能当然守恒机械能当然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。况且用即相当于用机械能守恒定律验证机械能
10、守恒定律。况且用v vn n=gt=gtn n计算计算出的速度比实际值大出的速度比实际值大,会得出机械能增加的结论会得出机械能增加的结论,而因为摩擦阻力的影而因为摩擦阻力的影响响,机械能应该减小机械能应该减小,所以速度应从纸带上直接测量计算。同样的道理所以速度应从纸带上直接测量计算。同样的道理,重物下落的高度重物下落的高度h,h,也只能用毫米刻度尺直接测量也只能用毫米刻度尺直接测量,而不能用而不能用h hn n=或或h hn n=gt=gt2 2计算得到。计算得到。6.6.本实验不必称出重物质量。本实验不必称出重物质量。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯
11、度,由浅入深,所提出的问题也很明确【实验改进】【实验改进】1.1.物体的速度可以用光电计时器测量物体的速度可以用光电计时器测量,以减小由于测量和计算带来的以减小由于测量和计算带来的误差。误差。2.2.整个实验装置可以放在真空的环境中操作整个实验装置可以放在真空的环境中操作,如用牛顿管和频闪照相如用牛顿管和频闪照相进行验证进行验证,以消除由于空气阻力作用而带来的误差。以消除由于空气阻力作用而带来的误差。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.3.可以利用气垫导轨来设计该实验可以利用气垫导轨来设计该实验,以减小由于摩擦带来的误
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