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课件网) 第五节 实验：验证机械能守恒定律 第八章 机械能守恒定律 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 素养目标 1.理解验证机械能守恒定律的原理。会设计实验方案，确定需要测量的物理量，采用正确的方法测量相关的物理量 2.能够控制实验条件，正确进行实验操作，获取物体下落高度和速度大小等数据，会分析动能增加量小于重力势能减少量的原因，并采取相应措施，以减小实验误差 3.树立实事求是的科学态度，培养认真严谨的科学精神 温故知新 在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 内容： 表达式： 适用条件： 只有重力做功或弹力做功 机械能守恒定律 机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？ 1.条件：仅有重力或弹力做功。 2.表达式： （1）守恒的角度：E1 = E2 （2）转化的角度： ΔEk增= ΔEP减 （3）转移的角度： ΔEA增=ΔEB减 思考 本节课我们通过自由落体运动和物体沿光滑斜面下滑运动来验证机械能守恒定律。 新课讲解 实验思路 机械能守恒定律告诉我们，在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化时总的机械能保持不变。如果我们通过实验来研究物体运动过程中动能与重力势能的变化，从而验证机械能守恒定律，那么需要怎样的实验过程才能满足？ 1、沿固定光滑斜面下滑的滑块机械能守恒吗？ G F θ 沿固定光滑斜面下滑的滑块机械能守恒 用细线悬挂的小球摆动时，细线的拉力与小球的运动方向垂直，对物体不做功。如果忽略空气阻力，这个过程中只有重力做功，也满足机械能守恒的条件 小球来回摆动时，忽略空气阻力机械能守恒 利用自由落体运动验证机械能守恒定律 v1 h1 h2 A B v2 质量为m的物体从O点自由下落，以地面为零势能面，如果忽略空气阻力，下落过程中任意两点A和B的机械能守恒，即 也可以计算重物在某两点间动能的增加量是否等于重力势能的减少量 为了方便起见，可以直接从下落的初始位置O点来进行研究，此时初动能为0，则从起始点到下落过程中任意一点有： v h O A 任意一点的瞬时速度v，该点到初始点的高度差h。 思考： 1.需要测量哪些物理量？ 质量m呢？ 不需要 2.需要用到哪些实验仪器来测量下落高度以及任意一点的瞬时速度？ 实验器材： 打点计时器、 纸带、 刻度尺、 重物、 铁架台（带铁夹）、 交流电源等。 夹子 打点计时器 纸带 重物 ？ 铁架台 方案一：用打点计时器记录重物自由下落的运动过程 （1）物体的质量可以用天平测出。 （2）纸带上某两点的距离等于物体下落的高度差 Δh，得到物体下落过程中重力势能的变化。 （3）物体的瞬时速度可以从纸带测出，从而得到 它在各点的动能。比较重物在某两点间动能的变化 与重力势能的变化，就能验证机械能是否守恒。 纸带 夹子 重物 实验步骤 1．按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。 2．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。关闭电源，取下纸带备用。 3．重复步骤2两次，打出3条纸带。 4．取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第一点记为O点，然后在纸带上任取5个连续的点。 1、选择重物时有何要求，为什么？ 应选用质量和密度较大的重物，增大重力，可使阻力的影响相对较小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。 2、安装打点计时器时，应注意什么问题，释放纸带时有什么要求？这样做的目的是什么 打点计时器要稳定固定在铁架台上，同时伸出桌外，以保证重物有足够的下落空间。打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，同时需保持纸带竖直，以减小摩擦阻力，先接通电源，再释放纸带 ... ...
