延长县中学学生自主学习导学案科 目物理课 题验证机械能守恒定律课型新授课设计人卫尚昆审查人卫尚昆审批人序号4-03学习目标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。3、通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。学习重点掌握验证机械能守恒定律的实验原理。学习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。学法指导学 习 过 程笔 记任务一 预习导学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。 任务二 重点复习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= ， EB= 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有:上式亦可写成 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，这时应用心 爱心 专心1有：----本实验要验证的表达式，式中h 是 高度，vA是物体在 A 点的 速度。2、如何求出 A 点的瞬时速度 vA？(引导：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0～2 点，1～3 点，2～4 点…… 各段间的距离。根据公式，t=2×0.02 s（纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是 0.02s），可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是 1，2，3，……各点相对应的瞬时速度 v1，v2，...
