2014年春高中物理 7.9《实验 验证机械能守恒定律》学案1 新人教版必修2VIP专享

7.9 实验:验证机械能守恒定律【教学目标】知识与技能1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【教学重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【教学难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。【教学课时】1 课时【自主学习】⒈ 为进行验证机械能守恒定律的实验，有下列器材可供选用：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。其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。⒉ 物体做自由落体运动时，只受 力作用，其机械能守恒，若物体自由下落 H 高度时速度为 V，应有 MgH= ，故只要 gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。⒊ 在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ，且第 1、2 两打点间距离接近 的纸带。⒋ 测定第 N 个点的瞬时速度的方法是：测出与 N 点相邻的前、后两段相等时间 T 内下落的距离 SN和 SN+1，，有公式 VN= 算出。⒌ 在验证机械能守恒定律时，如果以 v2／2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。【探究学习】课前准备教师活动：课前布置学生预习本节实验。下发预习提纲，重点复习下面的三个问题： 1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。在图 1 中，质量为 m 的物体从 O 点自 由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点 A 和 B 的机械能分别为：EA=AAmghmv 221， EB=BBmghmv 221如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有EA=EB，即AAmghmv 221=BBmghmv 221上式亦可写成BAABmghmghmvmv222121该式左边表示物体由 A 到 B 过程中动能的增加，右边表示物体由 A 到 B 过程中重力势能的减少。等式说明，物体重力势能的减少等于动能的增加。为了方便，可以直接从开始下落的 O 点至任意一点（如图 1 中 A 点）来进行研究，这时应有：mghmvA 221----本实验要验证的表 达式，式中 h 是物体从 O1点下落至 A 点的高度，vA是物体在 A 点的瞬时速度。2、如何求出 A 点的瞬时速度 vA？根据做匀加速运动的物体在某一段时间 t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出 A 点的瞬时速度 vA。图 2 是竖直纸带由下而上实际打点后 的 情 况 。 从 O 点 开 始 依 次 取 点1，2，3，……图中 s1，s2，s3，……分别为0...