安徽省长丰县高中物理第七章机械能守恒定律7.9验证机械能守恒定律教案2教案

项课题教学目标教学重、

7.9验机能恒律内证械守定、知与能（）弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律；（）明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识不止停留在理论的推导上且还能够通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解（）明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。、过与法（）过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力；（）过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧；（）过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法；（）过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。、情态与值（）过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲；（使生通过实验体会成功乐趣与成就感发对物理世界的求知欲；（养生的团结合作精神和作意识提出与别人不同的见解；（）过经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。教重：验原理及方法的选择及掌握。教难：验误差分析的方法。

修改与创新1

BB难点教学准备

铁架台（带铁夹点时器、重锤（带纸带夹子、导线、刻度尺、低压电源第节

验机能恒律教学过程

（）入课上节课我们从理论上学习了机械能守恒定律，我们从定律内容及守恒条件上初步理解了机械能守恒定律，今天我们通过自己亲身实验从感性上对定律再做进一步的理解。（）行课、实目结合教材整理预习学案提纲对生整理结果进行点评幻灯片）本实验属验证性实验，实验目的是利用重物自由下落的现象验证机械能守恒定律。、认识验器组装验器、明确各个仪器的功能时做，只是组装）电磁式打点计时器电源应选择10V以，火花式打点计时器应选择220V。打点计时器限位孔位置应竖直。纸带的长度应在1m右生思考，后面回答）、理实原通过对物体自由下落运动的研究来验证机械能守恒定律的实验原理是：忽略空气阻力，自由下落的物体在运动过程中机械能守恒，即重物动能的增加量等于其重力势能的减少量。具体地说：（）以重物下落的起始点O为基，设重物的质量为m测出物体自起始点下距离h时速度v，则在误差允许范围内，由计得出½mV机械能守恒定律即被验证。（）以重物下落过程中的某一点A为基，设重物的质量为，测出物体对应于A点的度，再测出物体由A点经过点的速度，在误差允许范围内，由计算得：

11mv22

A

mg

，机械能守恒定律即被验证。2

、掌实的法技实步（示灯）（）打点计时器固定在桌边的铁架台上（2把打点计时器接到交流低压电源上（）纸带固定在重锤上（）将纸带穿过计时器并将纸带提升到一定高度（）通电源然释放纸带.断开电源取下纸带（）更换纸带重进行同一要求的实验（）选点迹清晰的纸带研,毫米刻度尺测出距离记录数据（）据记录的数据进行有关计算并得出结论拆掉导,归整器材学实实验前教师提示：打点计时器的使用（磁点计时器应接4~6V交流电源变电流的频率为50Hz时，打点周期为0.02s。（为打点的频率比较稳定求点计时器振动片的固有频率也是50Hz，使之发生共振现象。振动的长度可在一定范围内调节，通过改变振动片的长度可调节它的固有频率。（）验前要检查打点的清晰情况，必要时应调整振针的高度，且不能让它松动，否则将会出现漏点、双点等现象，还会对纸带产生过大的阻力。（）火花计时器可直接接在220V交电源上，注意采用双纸打点即可。分组实验（只是实验，不进行数据处理）问讨问1：实验要不要测量物体的质量？分组讨论，得出结论。点拨思路，明确结论示灯片）验证机械能守恒定律的表达式：

mv

和1mvmv22

2

mg

中，式子两边均有重物的质量，因而也可不具体测出m的大小，而将m留在式子中。3

22问2：实验中获得的数条纸带应如何选取？分组讨论，得出结论，选取合适的纸带以备处理数据之用。、分种况以明（1）

mv

mgh

验证这以纸带上第一点（起点）为基准点来验证机械能守恒定律的方法。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点所以应选取点迹清且第2两间的距离接近2mm的纸带。（用

122

2

mg

验证这回避起始点纸带上选择后面的某两点验证机械能守恒定律的方法。由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，势能的大小不必从起始点开始计算。这样，纸带上打出起始点后第一个0.02s内位移是否接2mm以及第一个点是否清晰也就无关紧要了。实验打出的任何一条纸带，只要后面的点迹清晰，都可以用于计算机械能是否守恒。实验开始时如果不是用手提着纸带的上端，而是用夹子夹住纸带的上端，待开始打点后再松开夹子释放纸带，打点计时器打出的第一个点的点迹清晰，计算时从第一个计时点开始至某一点的机械能守恒，其误差也不会太大。回避第一个计时点的原因也包括实验时手提纸带的不稳定，使第一个计时点打出的点迹过大，从而使测量误差加大。问3重物速度怎样测量？结合教材介绍独立推导测量瞬时速度并得出结论。结做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度，等于与之相邻两点间的平均速度教推导方法点评简洁观推导方法？）分组讨论可否变换一种思路进行推导，以使推导更简洁、直观）如教材图所示，由于纸带做匀加速运动，故有、之间的平均速度：vv

vvCvBvAv0A

B

C

又根据速度公式有：v=v+a△t4

v=veq\o\ac(△,+a)，故有：v－vv－v，而：。vACB

即：

vB

vAC2

，

从问4通过理实验数据，可得出什么结论？自主对所选择的纸带进行测量、计算，得出结论。对学生得出的结论进行点评，提出问题5。问5实验差分析，提出问题，在得到的实验数据中，大部分同学得到的结论是，重物动能的增加量稍小于重力势能的减少量，即E。是怎么造成的呢？分组讨论，得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。（重和纸带下落过程中要服阻力要是纸带与计时器之间的摩擦力。（计器平面不在竖直方向带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因。（）磁打点计时器的阻力大于电火花计时器。由于阻力的存在，重物动能的增加量稍小于势能的减少量，即E＜在实验中会不会出现物能增加量稍大于重力势能的减少量，即E>E的论呢？分组讨论，得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。交流电的频率不50Hz也会带来误差。若f＞50Hz，由于速度值仍按频率为50Hz计，频率的计算值比实际值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，动能值也就偏小，使＜E的误进一步加大。根据同样的道理，若f＜50Hz，可能出现E的结。问6实验注意事项：（）装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。（选质量和密度较大的重使擦阻力气力相对减小。（验,必须先接通电,让点计时器工作正常后才能松开纸带让5

重锤下落（）实验因不需要知道重物动能的具体数值故不需要测出重物的质量m.（）际上重物和纸带下落过程中要克服阻力主要是打点计时器的阻力做,所动能的