高中物理实验 验证机械能守恒定律教案 新课标 人教版 必修2

高中物理实验 验证机械能守恒定律教案 新课标 人教版 必修 2学习目标: 1. 学会利用自由落体运动验证机械能守恒定律。2. 进一步熟练掌握应用计时器打纸带研究物体运动的方法。学习重点: 1. 验证机械能守恒定律的实验原理和步骤。2. 验证机械能守恒定律实验的注意事项。学习难点: 验证机械能守恒定律实验的注意事项。 主要内容:一、实验原理 物体在自由下落过程中，重力势能减少，动能增加。如果忽略空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能的减少等于动能的增加。设物体的质量为 m，借助打点计时器打下纸带，由纸带测算出至某时刻下落的高度 h 及该时刻的瞬时速度 v；进而求得重力势能的减少量│△Ep│=mgh和动能的增加量△EK=1/2mv2；比较│△Ep│和△EK，若在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。测定第 n 点的瞬时速度 vn：依据“物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度”，用公式 vn=（hn+1-hn-1）/2T 计算(T 为打下相邻两点的时间间隔)。二、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)，交流电源，纸带(复写纸片)，重物(带纸带夹子)，导线，刻度尺，铁架台(带夹子)。三、实验步骤 (1)按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上(电火花计时器要接到 220 V 交流电源上，电磁打点计时器要接到 4 V～6 V 的交流低压电源上)。 (2)将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。 (3)接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。 (4)换几条纸带，重做上面的实验。 (5)从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近 2 mm 且点迹清晰的纸带进行测量。(6)在挑选出的纸带上，先记下打第一个点的位置 0(或 A)，再任意选取几个点 1、2、3(或 B、C、D)等，用刻度尺量出各点到 0 的距离 h1、h2、h3等，如图所示。(7)用公式 vn=（hn+1-hn-1）/2T 计算出各点对应的瞬时速度 v1、v2、v3等。(8)计算出各点对应的势能减少量 mghn和动能的增加量 1/2mvn2的值，进行比较，得出结论。四、实验记录五、实验结论 在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。六、实验注意事项用心 爱心 专心 119 号编辑 1 (1)计时器要竖直地架稳、放正。架稳就是要牢固、稳定。重物下落时它不...