高中物理-探究动能和势能的转化和守恒教学课件设计

第五章机械能及其守恒定律探究动能与重力势能的转化与守恒高一年级物理学科鲁科版必修二学习目标：1.探究动能与重力势能的转化与守恒。2.理解实验原理、掌握实验方法。培养学生收集数据、分析论证的能力。3.会处理实验所得到的数据并得出正确结论。实验器材（甲组和乙组）实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。夹子打点计时器纸带重物？铁架台①按照如上图所示装置安装打点计时器②将纸带穿过计时器，下端与重物相连，使重物尽量靠近计时器。③接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带④及时切断电源，取下纸带，标上纸带号⑤更换纸带，重复以上步骤，实验三次⑥整理器材，使器材复位

4、选择合适的纸带，处理数据。5、整理实验器材，使实验器材复位。

3、更换纸带，重复3次。实验步骤丙组：1、按实验设计图将实验器材装好(需要先平衡摩擦力)2、将纸带一端连接在小车后面，另一端穿过电火花计时器，先接通电源，后释放重物，让重物带着小车一起运动．（重物质量M，小车质量m）问题实验中注意的几个小问题问题1问题2问题3问题4问题1纸带上的第一个点为计时起点0（起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。12x

=

gt2

=

×9.8×0.022m

≈2×10-3m=

2

mm12h起始点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？纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。返回问题2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，比较它们的动能改变量和势能的减少量ΔhAB返回问题3如何测量物体的瞬时速度?v0tvAt2tvBvC做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。返回测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，由公式vn=

，或由vn=

算出，如图所示。

vn=

vn=

注意事项1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、不需要测量重物的质量，如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。3、应先通电，待打点稳定后释放重物4、(甲组)若选第一个点为计时起点，选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。数据记录测量点△h/mvmg△h△EK123实验结论：mg(h1-h2)=

-mv1

221mv2

212实验结论：在误差允许范围内重力势能和动能的和不变，即物体的机械能守恒实验中存在哪些误差？误差分析1、偶然误差：测量长度时会带来误差2、系统误差：实验中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）做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于势能的减少量ΔEP。课堂小结：我学会什么？1、2、3、1.在《探究动能和势能转化》的实验中，下列操作正确的是()A．先释放重物，后接通电源B．用秒表测量重物下落的时间C．打完一条纸带后，立即切断电源D．选用重锤后要称质量2.在《探究动能和势能转化》中，要验证重锤下落时重力势能的减少量等于它动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有()A．用天平称出重锤的质量B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线