2010年上期长沙一中卫星远程合作学校——醴陵四中高一物理必修2导学案编号：23第七章9实验：验证机械能守恒定律编制：熊明利审核：班级姓名.学习目标：（1）理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量。（2）知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。（3）能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析中得出实验结论。（4）能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。学习重点：实验思路、瞬时速度的测定及实验数据的采集与处理。学习难点：实验数据的采集与处理知识链接：机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物理系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。打点计时器的使用方法。学习方法：学生根据课本的思路，设计相应的探究方法，设计方案，完成实验。学习过程：一、独立自学：实验原理：忽略空气阻力，自由下落的物体在运动中机械能守恒，即能的增加等于能的减少。具体如下：1、若以重物下落的起始点O为基准，设重物的质量为m，测出物体自起始点O下落距离h时的速度v，则在误差允许范围内，由计算得出动能和重力势能变化的关系是，机械能守恒定律即被验证。2、若以重物下落过程中的的某一点A为基准，设重物的质量为m，测出物体对应于A点的速度vA，再测出物体由A点下落△h后经过速度vB，则在误差允许范围内，由计算得出动能和重力势能变化的关系式：，机械能守恒定律即被验证。思考：实验中需要直接测量的物理量？实验时也可不测量重物的哪个物理量。想一想，这是为什么？二、合作交流，释疑解难（一）实验要注意的问题：1、重物下落过程中，除了重力外会受到哪些阻力？怎样减少这些阻力对实验的影响？2、纸带的选取：奉承的话，比杀人的刀还狠1OABhhAhB2010年上期长沙一中卫星远程合作学校——醴陵四中高一物理必修2导学案编号：23⑴用1/2mv2=mgh验证。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点，所以应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离应小于或等于mm的纸带。（2）挑选纸带上第一点及距离第一点较（远或近）的点，并依次标上0、1、2、3…。（3）用1/2mvB2-1/2mvA2=mg△h验证。要从起始点开始测量hA和hB，再求△h=hB-hA，且A、B两点距离要稍远。3、为了增加实验结果的可靠性，可以重复进行多次实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能与势能之和。（二）速度的测量：推导做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点的平均速度。（三）实验步骤：请按正确的步骤排列顺序：A．用天平测量重物的质量。B．将重物系在夹子上。C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器。D．把打点计时器接在电源上。E．打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上。F．在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据。G．接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带，完成一次打点过程后，关闭电源。H．在几条纸带中选出较好的一条。I．更换纸带，重新进行几次实验。J．进行计算，得出结论，完成实验报告。K．切断电源，拆下导线，整理器材。以上步骤，合理的顺序是。（四）实验记录：计算物体在各点的重力势能的减少mgh和动能的增加量1/2mv2，将数值填入表格中（未测量质量）。各计数点123456下落高度h/m速度v/(m.s-1)势能减少量Ep/J动能增加量EK/J（五）实验结论：1、根据对实验数据进行分析，你得出的结论是什么？奉承的话，比杀人的刀还狠22010年上期长沙一中卫星远程合作学校——醴陵四中高一物理必修2导学案编号：232、根据实验测得的各点的速度v以及与之相对应的下落高度h，以1/2v2为直角坐标系的纵轴，以h为横轴，描点后画出1/2v2随h变化的关系图象。作出怎样的图象才能说明机械能是守恒的？能否根据图象求重力加速度？怎么求？（六）误差分析：分析纸带后，计算出来的重物的动能增加量与重力势能减少量哪个稍大？讨论为什么会出现这种情况？（七）交流探讨：第五章第三节“问题与练习”第3题描述了一个实验。实际做一做这个实验，用你当时得...
