天津市寶坻區(qū)大白莊高級中學高中物理78驗證機械能守恒定律教案新人教版必修2

天津市寶坻區(qū)大白莊高級中學高中物理必修二78考證機械能守恒定律教課設計教課目的：1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。2、掌握考證機械能守恒定律的實驗原理。教課要點：掌握考證機械能守恒定律的實驗原理。任務一：原理研究1、推導出機械能守恒定律在本實驗中的詳細表達式。在圖1中，質量為m的物體從O點自由著落，以地作零重力勢能面，著落4過程中隨意兩點A和B的機械能分別為：E=，E=ABh4假如忽視空氣阻力，物體著落過程中的機械能守恒，于是有:s33上式亦可寫成為了方便，能夠直接從開始著落的O點至隨意一點（如圖1中A點）來進s2h3行研究，這時應有：1mvA2mgh----本實驗要考證的表達式，式中h是22高度，v是物體在A點的sh2A11速度。h102、如何求出A點的剎時速度vA？(指引：依據做勻加快運動的物體在某一段時間t內的均勻速度等于該時圖2間中間時刻的剎時速度可求出A點的剎時速度vA。)圖2是豎直紙帶由下而上實質打點后的狀況。從O點開始挨次取點1，2，3，圖中s，s，12s，分別為0～2點，1～3點，2～4點各段間的距離。3依據公式sv，t×0.02s（紙帶上隨意兩個相鄰的點間所表示的時間都是0.02s），可t求出各段的均勻速度。這些均勻速度就等于是1，2，3，各點相對應的剎時速度v1，v2，v3，.3、如何確立重物著落的高度？（指引：圖2中1，2，3，分別為紙帶從O點著落的高度。）hhh依據以上數值能夠計算出隨意點的重力勢能和動能，進而考證機械能守恒定律。任務三進行實驗一、在學生開始做實驗以前，老師應重申以下幾個問題：1、該實驗中選用被打點紙帶應注意兩點：一是第一點O為計時起點，O點的速度應為零。如何鑒別呢？2、能否需要丈量重物的質量？3、在架設打點計時器時應注意什么？為何？4、實驗時，接通電源和開釋紙帶的次序如何？為何？5、丈量著落高度時，某同學以為都一定從開端點算起，不可以弄錯。他的見解正確嗎？為了減小丈量h值的相對偏差，選用的各個計數點要離開端點適合遠些好，仍是近些好？二、學生進行分組實驗。(學生議論實驗的步驟，教師巡回指導，幫助能力較差的學生達成實驗步驟)(參照實驗步驟)1．把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線將學生電源和打點計時器接好．2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c計時器鄰近．3．接通電源，待計時器打點穩(wěn)固后再松開紙帶，讓重錘自由著落，打點計時器應當在紙帶上打出一系列的點．4．重復上一步的過程，打三到五條紙帶．5．選擇一條點跡清楚且第l、2點間距離靠近次為1、2、3用刻度尺丈量對應著落的高度6．用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計算出各點的剎時速度

2mm的紙帶，在開端點標上0，此后各點依h1\h2\h3，記人表格中．v1\v2\v3并記錄在表格中．各計數點l23456著落高度速度勢能動能結論27．計算各點的重力勢能的減少許mgh。和動能的增添量1/2mvn，并進行比較．看能否相等，將數值填人表格內．任務四達標提高1）為進行“考證機械能守恒定律”的實驗，有以下器械可供采用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。此中不用要的器械有：；缺乏的器械。（2）在考證機械能守恒定律時，假如以v2／2為縱軸，以圖線應是，才能考證機械能守恒定律，其斜率等于

h為橫軸，依據實驗數據繪出的的數值。（3）在做“考證機械能守恒定律”的實驗時，用打點計時器打出紙帶如圖3所示，此中

A點為打下的第一個點，0、1、2為連續(xù)的計數點。現測得兩相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計數點間的打點時間間隔均為T。依據紙帶丈量出的距離及打點的時間間隔，能夠求出此實驗過程中重錘著落運動的加快度大小表達式為：_________。在打第5號計數點時，紙帶運動的剎時速度大小的表達式為________。要考證機械能守恒定律，為減小實驗偏差，應選擇打下第_________號和第__________號計數點之間的過程為研究對象。（4）某次“考證機械能守恒定律”的實驗中，用

6V、50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖

4所示，

O點為重錘著落的起點，選用的計數點為

A、B、C、D，各計數點到

O點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加快度取

9.8m/s2，若重錘質量為

1kg。①打點計時器打出

B點時，重錘著落的速度

vB=

m/s

，重錘的動能

EkB=J

。②從開始著落算起，打點計時器打B點時，重錘的重力勢能減小量為J

。③依據紙帶供給的數據，

在偏差同意的范圍內，

重錘從靜止開始到打出

B點的過程中，獲得的結論是五、小結：

。⒈為進行考證機械能守恒定律的實驗，有以下器械可供采用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。此中不用要的器械有：；缺乏的器械是。⒉物體做自由落體運動時，只受力作用，其機械能守恒，若物體自由著落H高度時速度為V，應有MgH=，故只需gH=1/2V2建立，即可考證自由落體運動中物體的機械能守恒。⒊在打出的各紙帶中精選出一條點跡，且第1、2兩打點間距離靠近的紙帶。⒋測定第N個點的剎時速度的方法是：測出與N點相鄰的前、后兩段相等時間T內著落的距離SN和SN+1，，有公式VN=算出。⒌在考證機械能守恒定律時，假如以v2／2為縱軸，以h為橫軸，依據實驗數據繪出的圖線應是，才能考證機械能守恒定律，其斜率等于的數值。六、作業(yè)部署：1、在《考證機械能守恒定律》的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻次為50Hz，測適合地的重力加快度g=9.8m/s2，測得所用重物的質量為1.00kg，實驗中獲得一點跡清楚的紙帶（如圖），把第一點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為丈量的點，經丈量知