实验:验证机械能守恒定律核心素养目标科学探究能制订验证机械能守恒定律的实验方案,确定需要测量的物理量,学会正确使用实验器材获取数据,对数据进行分析后得出结论,与同学讨论并分析误差及产生的原因,并能用物理语言准确描述实验结论。科学态度与责任通过实验验证,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。知识点一 实验思路1.自由下落的物体只受到重力作用,满足机械能守恒的条件。2.物体沿光滑斜面下滑时,虽然受到重力和斜面的支持力,但支持力与物体位移方向垂直(如图),对物体不做功,这种情况也满足机械能守恒的条件。3.用细线悬挂的小球摆动时,细线的拉力与小球的运动方向垂直,对物体不做功。如果忽略空气阻力,这个过程中只有重力做功,也满足机械能守恒的条件。在只有重力做功的物体系统内,动能与重力势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。ΔEp 减=ΔEk 增知识点二 物理量的测量1.安装置:按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路。2.打纸带:(1)将纸带的一端用夹子固定在重物上,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器的地方。(2)先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落。(3)关闭电源,取下纸带。更换纸带重复做 3~5 次实验。3.选纸带(1)点迹清晰。实验时必须保持提起的纸带竖直,手不动,待接通电源,让打点计时器工作稳定后再松开纸带,以保证第 1 个点是一个清晰的点。(2)所打的点呈一直线。(3)用 mv-mv=mgΔh 验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,应选择适当的点为基准点,这时不要考虑第 1、2 两点间距是否接近 2 mm。4.测长度:用毫米刻度尺测出所选定的各计时点到基准点的距离。铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。(1)减小各种阻力的措施① 安装时使打点计时器的限位孔与纸带处于同一竖直平面内。② 应选用质量和密度较大的重物。(2)因重物下落过程中要克服阻力做功,实验中动能增加量必定稍小于重力势能减少量,否则实验数据不准确。知识点三 数据分析1.计算速度:利用公式 vn=计算出点 1、点 2、点 3、…的瞬时速度 v1、v2、v3、…。 不能选用公式 vn=或 vn=gtn来计算2.计算动能和势能的变化:计算各点对应的势能减少量 mghn 和动能增加量 mv,填入表格中。 不用测量质量3.验证方案方案一:利用起始点和第 n 点计算,代入 ghn...