实验验证机械能守恒定律省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

1、利用自由落体运动验证机械能守恒定律.2、知道试验原理、方法、过程.3、对试验结果讨论及误差分析.学习目标第1页复习回顾1、什么叫机械能守恒？2、机械能守恒条件是什么？3、自由落体运动物体，机械能守恒吗？4、机械能守恒定律表示式是怎样？第2页本试验借助自由落体运动验证机械能守恒定律实验目的实验原理2A2B2121mvmvmgΔh-=要验证上式是否成立，需要测量哪些物理量？怎样测量这些物理量？01234由静止释放，则第3页测量这些物理量，需要哪些器材？实验器材重物、打点计时器、纸带、交流电源、导线、铁架台（附铁夹）、夹子、天平、毫米刻度尺第4页实验步骤与操作思索：选择重物时，选轻一点好还是重一点好？为何？我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可防止地存在，为了降低阻力对试验影响，应采取密度较大重物。①用天平测量重物质量第5页实验步骤与操作思索：安装打点计时器时，应注意什么问题？计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,计时器要稳定在铁架台上,并将计时器伸出桌外。这么做目标是什么?减小纸带与限位孔摩擦带来试验误差；确保重物有足够下落空间，方便在纸带上能够打出较多点，有利于进行计算．②按照书本所表示装置安装打点计时器第6页实验步骤与操作思索：试验时，接通电源和释放纸带次序怎样？先通电源，再释放纸带释放纸带时应注意什么问题？释放重物前，重物应靠近打点计时器，方便能打出较多点。拉稳纸带上端，确保重物由静止释放。③接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带第7页按以下试验步骤进行试验①用天平测量重物质量②按照书本所表示装置安装打点计时器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⑥整理器材实验步骤与操作第8页本试验要不要必需测物体质量？不是必需要测量物体质量！mgh=mv2/2只证实gh=v2/2假如试验要求计算势能和动能详细数据，那就必须知道物体质量（即：书本中所说用天平测物体质量）第9页讨论课文中“纸带上某两点距离等于重物……”中“某两点”怎样选取？hv我们验证：需要从起始点开始算起，如右图：许多材料上指出：选取第1、2两点间距2mm纸带，即在打第1个点瞬间，纸带开始下落，实际上在操作中这是极难控制，所以只要确保操作正确即可，误差也不会太大。能够想一想2mm是怎么来？

计时器打下第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点。h=gt2/2=10×0.022/2=0.002m=2mm第10页怎样测定第n点瞬时速度？

01234S3S4d4d2方法：平均速度法第11页辨析计算物体速度，可有三种方法第1、2种方法是依据机械能守恒定律得到，而我们目标就是验证机械能守恒定律，所以不能用第12页数据处理

m（kg）

h

（m）

V（m/s）势能降低许mgh(J)动能增加量

ΔEK(J)1234经过本试验，我们能够得到结论是：

实验结论（将试验数据填入下表，分析试验数据）第13页

结论：在试验误差允许范围内，重锤重力势能降低许等于动能增加量，即机械能守恒。

试验中，重锤重力势能减小

略大于

其动能增加，其原因是下落中克服阻力做功，机械能略有降低。第14页0hv

212图象法处理数据gh

=v

212该图象斜率表示什么？为何图象经过原点？可不能够用图象处理数据?第15页能够回避起始点吗（即处理纸带时能够不用到起始点吗）?我们能够选取A、B两点，比较它们机械能EA和EB。则有：mgΔh＝EKB－EKAΔhAB

思考第16页

1、(单项选择)在验证机械能守恒定律试验中，需要测量是重物()A．质量B．下落高度C．下落时间D．瞬时速度B第17页2、为进行“验证机械能守恒定律”试验，有以下器材可供选取：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中无须要器材有：

；缺乏器材是

。无须要器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺乏器材是低压交流电源、重锤、刻度尺第18页3、以下关于“验证机械能守恒定律”试验试验误差说法，正确是

A．重物质量称量不准会造成较大误差B．重物质量选取得大些，有利于减小误差C．重物质量选取得较小些，有利于减小误差D．打点计时器选取电磁打点计时器比电火花计时器误差要小(B)

解析为减小试验误差，重物应选质量大些，且重物质量不需称量，A、C错，B正确，电磁打点计时嚣振针与纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带阻力较小，故选取电磁打点计时器误差大些，D错误．

第19页4、有一条纸带，各点距A点距离分别为d1、d2、d3…，

如图所表示，各相邻点时间间隔为T，要用它来验证B点到G点过程机械能是否守恒，可得BG间距离h＝________，B点速度表示式vB＝________，G点速度表示式vG＝________，假如有________＝________，则机械能守恒。第20页第21页5、某学生在验证机械能守恒定律试验中有以下操作步骤，试按合理次序步骤序号填在下面线上：____________________________________．A．断开电源，取下纸带，选出前两个点间距离靠近2mm纸带；B．把纸带固定在重锤上；C．将纸带穿过打点计时器，并把纸带上提使重锤停在靠近打点计时器地方；D．把打点计时器固定在放于桌边铁架台上，并与低压交流电源相连接；E．接通电源，同时释放纸带；F．求出重锤重力势能降低许△EP和动能增加量△EK，比较△EP和△EK得出试验结论；G．用刻度尺量出所选取计数点到打下第一个点0之间距离．DBCE AG F第22页

6、如图5－5－6是“验证机械能守恒定律”试验中打下某一纸带示意图，其中O为起始点，A、B、C为某三个连续点．已知打点时间间隔Δt＝0.02s，用最小刻度为1mm刻度尺量得OA＝15.55cm，OB＝19.2cm，OC＝23.23cm.第23页

(1)假定上述数据并没有看错，则它们中不符合数据统计要求是

段，正确统计应是19.20

cm.

(2)依据上述数据，当纸带打B点时，重锤(设其质量为mkg)重力势能比开始下落位置重力势能降低了

J，动能增加了

J，这表明数值上ΔEp

ΔEk(填“大于”“小于”或“等于”)，这是因为

试验中有阻力，克服阻力做功要损失机械能

.试验结论是：在误差允许范围内，重锤下落过程中，机械能是守恒。

OB19.201.88m1.84m大于

试验中有阻力，克服阻力做功要损失机械能第24页7、验证“机械能守恒定律”试验采取重物自由下落方法：(1)用公式时对纸带上起点要求是

；为此目标，所选择纸带第一、二两点间距应靠近

.(2)若试验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带以下列图所表示，打点时间间隔为0.02s，则统计B点时，重锤速度vB=

，重锤动能EkB=

.从开始下落起至B点，重锤重力势能降低许是

，所以可得出结论是