課時(shí)11機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn).docVIP

如皋市搬經(jīng)中學(xué)11-12學(xué)年度第二學(xué)期高一物理導(dǎo)學(xué)單課時(shí)11 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)1弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康模緦?shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，目的是利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；2明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法與技巧、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理，能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差的分析，從而對(duì)機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識(shí)。3掌握紙帶的選取及測(cè)量瞬時(shí)速度的簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的方法?；顒?dòng)一:實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)儀器：組裝實(shí)驗(yàn)儀器、明確各個(gè)儀器的功能。電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源應(yīng)選擇6V以下，火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)選擇220V。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔位置應(yīng)為豎直。紙帶的長(zhǎng)度應(yīng)在1m左右。2實(shí)驗(yàn)裝置，如右圖3理解實(shí)驗(yàn)原理通過實(shí)驗(yàn)，分別求做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過程動(dòng)能的增加量。若二者相等，說明機(jī)械能守恒。（1）若以重物下落的起始點(diǎn)O為基準(zhǔn)，設(shè)重物的質(zhì)量為m，測(cè)出物體自起始點(diǎn)O下落距離h時(shí)的速度v，則在誤差允許范圍內(nèi)，由計(jì)算得出mv2/2=mgh,機(jī)械能守恒定律即被驗(yàn)證。（2）若以重物下落過程中的某一點(diǎn)A為基準(zhǔn)，設(shè)重物的質(zhì)量為m，測(cè)出物體對(duì)應(yīng)于A點(diǎn)的速度vA，再測(cè)出物體由A點(diǎn)下落h后經(jīng)過B點(diǎn)的速度vB，則在誤差允許范圍內(nèi)，由計(jì)算得： ，機(jī)械能守恒定律即被驗(yàn)證。例1、機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中（1）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必需的，其編號(hào)為_。A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶）； B. 重物； C. 天平； D. 毫米刻度尺；E. 秒表； F. 運(yùn)動(dòng)小車（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝放置要求為_；開始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候，應(yīng)先_，然后_。（3）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是_，使重物獲得的動(dòng)能往往_。為減小誤差，懸掛在紙帶下的重物應(yīng)選擇_。（4）如果以 圖線是_，該線的斜率等于_。例2、下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A. 按照上圖所示的裝置安裝器材；B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C. 用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E. 測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F. 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：_ _?？偨Y(jié)：實(shí)驗(yàn)打出的任何一條紙帶，只要后面的點(diǎn)跡清晰，都可以用于計(jì)算機(jī)械能是否守恒。用來驗(yàn)證，這樣就回避了起始點(diǎn)，在紙帶上選擇后面的某兩點(diǎn)來驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。課堂反饋1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、夾子、紙帶和重物外，還需要（ ）A秒表 B刻度尺 C學(xué)生電源 D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下列選擇條件中可取的是（ ）A. 選用重物時(shí)，重的比輕的好B 選用重物時(shí)，體積小的比大的好C 重物所受重力應(yīng)與它所受的空氣阻力和紙帶所受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力平衡D 重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶所受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力3在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是（ ）A 安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，兩紙帶限位孔應(yīng)在同一豎直線上B實(shí)驗(yàn)時(shí)，在松開紙帶讓重物下落的同時(shí)，應(yīng)立即接通電源C 若紙帶上開頭打出的幾點(diǎn)模糊不清，也可設(shè)法用后面清晰的點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證D測(cè)量重物下落高度必須從起始點(diǎn)算起4在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）現(xiàn)有器材是：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓電源、紙帶、帶夾子的重物、秒表、刻度尺、天平、導(dǎo)線、鐵架臺(tái)。其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是_ _。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，松開紙帶與閉合電源開關(guān)的合理順序是_ _。 （3）實(shí)驗(yàn)中，如以要從幾條打上點(diǎn)的紙帶中挑選第1、2兩點(diǎn)間的距離接近 _mm并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。（4）某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中器材安裝正確，操作規(guī)范，所用交流電的頻率為50Hz，但驗(yàn)證結(jié)果是重物增加的動(dòng)能稍小于它減少的重力勢(shì)能，其主要原因是_ 。 5用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物在自由下落的情況下驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為50 Hz，依次打出的點(diǎn)為0、1、2、3、4，則（1）在圖中兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶是_(a)(b) (a) (a)（b）（2）如從起點(diǎn)0到第3點(diǎn)之間來驗(yàn)證，必須測(cè)量和計(jì)算出的物理量為_，驗(yàn)證的表達(dá)式為_ _。6在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm，0.19cm和0.25cm，可見其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤操作的同學(xué)是：_。原因是：_。若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A，B，C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示(打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s)，那么：(1)紙帶的_端與重物相連；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度VB=_(3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能減少量是EP=_，此過程中物體動(dòng)能的增加量EK=_(4)通過計(jì)算，數(shù)值上EP_EK(填“”、“=”、“”)，這是因?yàn)開 。在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A，B，C，D作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道A