驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì)

“一課一研精準(zhǔn)教學(xué)”記錄表年級學(xué)科物理分包領(lǐng)導(dǎo)備課時(shí)間備課地點(diǎn)理綜組主備人備課主題8.5實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、精準(zhǔn)講解：1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過實(shí)驗(yàn)研究物體運(yùn)動過程中動能與重力勢能的變化，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（2）練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或氣墊導(dǎo)軌等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。2.實(shí)驗(yàn)思路自由下落的物體只受重力作用，滿足機(jī)械能守恒的條件。實(shí)驗(yàn)原理以物體下落的起始點(diǎn)O為基準(zhǔn)，測出物體下落高度h時(shí)的速度大小v，若成立，則可驗(yàn)證物體的機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺（帶鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物（帶夾子）、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源。實(shí)驗(yàn)步驟安裝置：將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺上，接好電路。打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。先接通電源后，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復(fù)做3-5次實(shí)驗(yàn)。選紙帶：選取點(diǎn)跡較為清晰且前兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶，把紙帶上打出的兩點(diǎn)間的距離為2mm的第一個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)，記作O，在距離O點(diǎn)較遠(yuǎn)處再依次選出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3……測距離：用毫米刻度尺測出O點(diǎn)到計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3……的距離，即為對應(yīng)下落的高度數(shù)據(jù)處理計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度：記下第一個(gè)點(diǎn)的位置O，在紙帶上從離O點(diǎn)適當(dāng)距離開始選取幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3……并測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離再根據(jù)公式，計(jì)算出1、2、3、4、……、n點(diǎn)的瞬時(shí)速度。機(jī)械能守恒驗(yàn)證=1\*GB3①方法一利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)。從起始點(diǎn)到第n個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，重力勢能減小量為mghn，動能增加量為，計(jì)算ghn和，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。=2\*GB3②方法二任取兩點(diǎn)A、B。從A點(diǎn)到B點(diǎn)，重力勢能減小量為，動能增加量為，計(jì)算和，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。=3\*GB3③方法三圖像法。計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)，以為縱軸，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)的距離h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出-h圖像。若在誤差許可的范圍內(nèi)圖像是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。誤差分析在進(jìn)行長度測量時(shí)，測量及讀數(shù)不準(zhǔn)造成偶然誤差。系統(tǒng)誤差的主要來源是重物下落要克服阻力做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，下落高度越大，機(jī)械能損失越多，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的機(jī)械能依次略有減小的現(xiàn)象。由于交流電的周期不穩(wěn)定，造成打點(diǎn)時(shí)間間隔變化而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。注意事項(xiàng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)，滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各阻力的影響，采取的措施有：=1\*GB3①安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力。=2\*GB3②應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重物的重力使阻力的影響相對減小，增大重物的密度可以減小重物的體積，使其所受的空氣阻力減小。實(shí)驗(yàn)中，提紙帶的手要保持不動，且保證紙帶豎直。接通電源后，等打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開紙帶。紙帶的選取。計(jì)算速度時(shí)不能用或，否則就犯了用機(jī)械能守恒定律去驗(yàn)證機(jī)械能守恒的錯誤。測量下落高度時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，后面的點(diǎn)應(yīng)距起點(diǎn)O較遠(yuǎn)，在測量各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離時(shí)，應(yīng)當(dāng)用刻度尺從O點(diǎn)量起，一次性讀出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.注意瞬時(shí)速度的求解辦法，不要用機(jī)械能驗(yàn)證機(jī)械能。2.限位孔一定要豎直，保證豎直方向無摩擦。3.選紙帶時(shí)，前兩個(gè)點(diǎn)間距離2mm。5.實(shí)驗(yàn)步驟6.數(shù)據(jù)處理5.實(shí)驗(yàn)步驟6.數(shù)據(jù)處理7.誤差分析8.注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>