2、研究機械能守恒定律

1、奮進為中華之崛起實驗：驗證機械能守恒定律衡水市順平中學劉華猛復習回顧1、什么叫機械能守恒？2、機械能守恒的條件是什么？3、機械能守恒的表達式？4、自由落體運動的物體，機械能守恒嗎？本實驗借助實驗目的驗證機械能守恒定律自由落體運動實驗原理2A2B2121mvmvmgh-=？ 要證明上式是否成立，需要測量哪些物理量？如何測量這些物理量？測量這些物理量，需要哪些器材？實驗器材重物、打點計時器、紙帶、交流電源、鐵架臺、夾子、毫米刻度尺電磁打點計時器電火花計時器電源性質(zhì)6V以下交流電源220V交流電源打點頻率打點時間間隔0.02s，頻率50hz打點時間間隔0.02s，頻率50hz打點方式振針通過復寫紙在

2、紙帶上打點電火花放電使墨粉在紙帶上成點阻力來源紙帶與限位孔、限位盤的摩擦；振針與紙帶打點接觸時的摩擦紙帶與限位孔、限位盤的摩擦電火花計時器比電磁打點計時器更精確電火花計時器按照課本所示裝置安裝打點計時器實驗步驟與操作將紙帶穿過計時器，下端與重物相連接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶及時切斷電源，取下紙帶，標上紙帶號更換紙帶，重復以上步驟整理器材，使器材復位思考與討論1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？2、安裝打點計時器時，應注意什么問題？以及這樣做的目的是什么？3、釋放紙帶時應注意什么問題？1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？ 我們要求重物作自由落體運動，而阻

3、力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應采用密度較大的重物。總結(jié)一下思考與討論1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？2、安裝打點計時器時，應注意什么問題？以及這樣做的目的是什么？3、釋放紙帶時應注意什么問題？2、安裝打點計時器時，應注意什么問題？計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向；計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上；并將計時器伸出桌外。這樣做的目的是什么? 減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實驗誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算。 思考與討論1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？2、安裝打點計時器時，應注意什么問題？以及這樣做的目

4、的是什么？3、釋放紙帶時應注意什么問題？3、釋放紙帶時應注意什么問題？ 釋放重物前，重物應靠近打點計時器，以便能打出較多的點。 拉穩(wěn)紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。數(shù)據(jù)處理我們可以選取C和F兩點， 如何驗證呢？OABCDEF計算物體的速度，可有三種方法哪一種更好呢？第1種方法是根據(jù)機械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗證機械能守恒定律，所以不能用第2種方法認為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實際加速度必將小于g，這樣將得到機械能增加的結(jié)論，有阻力作用機械能應該是減少的，故這種方法也不能用做一做h m VAm/s VBm/s勢能減少量mgh(J)動能增加量EK(J)123通過本實驗，

5、我們可以得到的結(jié)論是： 在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒你有沒有別的方法？誤差分析 1、在進行長度測量時，測量及讀數(shù)不準造成偶然誤差 2、因重物下落中要克服阻力做功，實驗的動能增加量必定稍小于重力勢能減少量3、由于交流電的周期不穩(wěn)定，造成打點時間間隔變化而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差1.“驗證牛頓第二定律”及“驗證機械能守恒定律”這兩個實驗，它們的共同之處是( )A都要用打點計時器B都要用天平測質(zhì)量C都要用刻度尺測位移D都要計算瞬時速度AC2.在驗證機械能守恒定律的實驗中，需直接測量的物理量是 ( ) A重物的質(zhì)量B重力加速度C重物下落的高度D與下落高度對應的重物的瞬時速度C例2.在驗證機械能守恒定律的實驗中，下

6、列操作正確的是( ) A先釋放重物，后接通電源B用秒表測量重物下落的時間C打完一條紙帶后，立即切斷電源D每打完一條紙帶，活動復寫紙位置CD練習2.在驗證機械能守恒定律的實驗中要用到的器材和測量儀器有_A打點計時器B低壓交流電源C秒表D重錘 E鐵架臺和復夾F紙帶G刻度尺H天平ABDEFG3.為了驗證物體在自由下落過程中機械能是守恒的，將m=0.5kg的重物系上一紙帶，并將紙帶穿過打點計時器，當重物自由下落時，得到如圖所示的記錄紙帶，已知打點周期T=0.02s（設當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.9m/s2）計算打A、B兩點時重物下落的速率VA=_，VB=_以A、B兩點為例，驗證機械能是否守恒Ek=_，mg

7、h=_結(jié)論_1.5m/s2.1m/s0.54J0.53J在誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒奮進為中華之崛起實驗：驗證機械能守恒定律衡水市順平中學劉華猛視頻.mp4一、說教材機械能守恒定律是高中物理的重點內(nèi)容，是動能定理的升華，更為今后學習能量守恒、動量守恒等守恒定律打下了基礎。本節(jié)課，就是為了能讓學生們通過實驗，從感性上增加認識，深化他們對機械能守恒定律的理解。 本節(jié)采用了必修一就學過的特例：自由落體運動進行驗證，操作簡單又容易理解，只需測量下降高度和對應的瞬時速度即可，為學生自己探究減輕了壓力。 二、說學生知識層面：學生已經(jīng)學習了動能、重力勢能以及動能定理和機械能守恒定律，知道了機械能守恒的條件，掌

8、握了自由落體運動規(guī)律以及自由落體中機械能的轉(zhuǎn)化關系。能力方面：在必修一就開始接觸打點計時器，所以學生已經(jīng)掌握了打點計時器的使用方法，也已經(jīng)具備一定的處理紙帶能力。三、說教法1、實驗探究法：學生通過實驗深化對機械能守恒的認識。2、多媒體教學法：整節(jié)課使用多媒體教學，方便學生理解3、類比、遷移法：類比之前學過的處理問題的方法，進行知識遷移，方便學生理解、掌握四、說學法1、小組討論法：設置問題，組織學生進行小組討論，促使每位學生參與其中，最后以小組為單位回答問題，并及時進行鼓勵、表揚2、合作探究法：以小組為單位進行試驗，做完試驗后處理紙帶，得出數(shù)據(jù)。五、說教學過程1、引入：播放視頻，展示生活中的運動

9、都是機械能守恒的實例，從而引出本節(jié)課的內(nèi)容。2、分析教材：實驗目的：掌握利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的原理和方法。3、實驗原理：讓物體自由下落，忽略阻力情況下物體的機械能守恒，若關系式 成立，則物體的機械能守恒。2A2B2121mvmvmgh-=4、分析實驗原理引導學生說出需要測得的物理量，并通過物理量引出實驗器材5、講述實驗步驟6、小組討論：選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？安裝打點計時器時，應注意什么問題？這樣做的目的是什么? 釋放紙帶時應注意什么問題？提問學生回答上述問題及時鼓勵表揚。7、數(shù)據(jù)處理選紙帶計算數(shù)據(jù)，學生交流總結(jié)得出實驗結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒引

10、導學生利用別的方法進行驗證。8、課堂驗收：課件準備例題，學生解決。9、課堂小結(jié)本節(jié)課利用重物下落的方法驗證機械能守恒定律，要掌握實驗目的、原理、方法、操作步驟、注意事項、誤差分析等。六、說總結(jié)、反思 1、這節(jié)課上課的學生是物化生系列，物理基礎比較好，提前還做了預習，所以上課狀態(tài)非常好，很多基礎知識已經(jīng)掌握，回答問題也很積極，處理紙帶也非常熟練。2、這節(jié)課時間安排還算妥當，但是由于學生進行試驗和計算數(shù)據(jù)時間比較長，所以在例題方面時間比較短，應該增加小組合作意識，利用組內(nèi)力量共同計算數(shù)據(jù)，這樣能節(jié)省很多時間來做例題。3、組內(nèi)得到的數(shù)據(jù)其實有很大誤差，例如高度測量不夠準確，導致速度及最后結(jié)果的偏差，而由于時間比較