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课件网) 第六节 实验：验证机械能守恒定律 1.结合验证机械能守恒定律的实验，对重物自由下落过程中机械能守恒的现象有个初步的认识，深化对能量观念的 认识。 2.理解实验设计思路，能规范地进行实验操作，通过实验收集的数据分析得出结论，掌握设计的实验程序，实现对科学研究能力的培养。 3.体会实验设计方案中的实验原理分析、实验数据处理的等其中的科学思维、抽象概括等方面的核心素养要素。 4.通过对重物自由下落过程中运动的观察与思考、收集实验数据、严谨认真地分析、实事求是的态度，最终发现重物下落过程中机械能变化的规律，从而实现科学本质和科学态度等物理核心素养的培养。 学习目标 1、什么叫机械能守恒？ 2、机械能守恒的条件是什么？ 3、自由落体运动的物体，机械能守恒吗？ 质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零参考面，经过A、B两点的速度分别为和， A、B两点距地面的高度分别为。 4、如何推导机械能守恒的表达式？ 复习回顾 实验目的 验证机械能守恒定律 借助自由落体运动 实验原理 2 A 2 B 2 1 2 1 mv mv mgΔh - = 要证明上式是否成立，需要测量哪些物理量？ 如何测量这些物理量？ 实验器材 重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、天平、毫米刻度尺 实验操作 1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？ 我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。 2、安装打点计时器时，应注意什么问题？ 计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。 3、这样做的目的是什么 减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算． 4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？ 先通电源，再释放纸带 5、释放纸带时应注意什么问题？ 释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。 ①用天平测量重物的质量 ②按照如图所示装置安装打点计时器 ③将纸带穿过计时器，下端与重物相连 ④接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带 ⑤及时切断电源，取下纸带，标上纸带号 ⑥更换纸带，重复以上步骤 ⑦整理器材，使器材复位 实验步骤 讨论：如何选取纸带上的两点作为我们研究过程的起点和终点？ 数据处理 7 1 13 1.我们可以选取7、13两点，比较它们的机械能E7和E13,以点13为0势能参考点，则有： 2. 计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点，验证: = 注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，且是放手时打下的第一个点。 势能减少量(J) 动能增加量(J) 1 2 3 4 通过本实验，我们可以得到的结论是： 数据处理 图象法处理数据 0 h v 2 1 2 gh = v 2 1 2 该图象的斜 率表示什么？ 为什么图象通过原点？ 误差分析 因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量 例：如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图4-6-2所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械 ... ...
