高中物理 7.9实验 验证机械能守恒定律导学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案

第七章 机械能守恒定律第 9 节 实验：验证机械能守恒定律【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。【重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【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。 预习案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，这时应有：mghmvA 221----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？ 3、如何确定重物下落的高度？ 4、怎样验证机械能守恒定律？ 探究案探究一：该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点 O 为计时起点，二是 O 点的速 度应为零。怎样判别呢？探究二:是否需要测量重物的质量？探究三：在架设打点计时器时应注意什么？为什么？探究四：实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？探究五：测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？ 实验步骤1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打出一系列的点．4．重复上一步的过程，打两到三条纸带．5．选择一条点迹清晰且第 l、2 点间距离接近 2 mm 的纸带，在起始点标上 0，以后各点依次为 1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度 h1\h2\h3，……记人表格中 ．6．用公式 vn=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度 v1\v2\v3……并记录在表格中．7．计算各点的重力势能的减少 量。和动能的增加量，并进行比较．看是否相等，将数值填人表格内．（五）实验数据处理误差分析： 课堂小结： 课后巩固【概念规律练】知识点一 实验器材的选择和实验的操作1．...