粤教版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律第六节验证机械能守恒定律课件（59页）+学案（有解析）

(课件网) 第六节　验证机械能守恒定律 　　　　 第四章　机械能及其守恒定律 1．能制定验证机械能守恒定律的实验方案，确定需要测量的物理量。　 2．学会正确使用实验器材获取数据，对数据进行分析后得出结论。　 3．会分析误差，会用物理语言准确描述实验结论。 素养目标 探究过程　梳理要点 3．实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带、复写纸(或墨粉纸盘)、导线、毫米刻度尺、交流电源等。 4．实验步骤 (1)安装装置：按图甲所示把打点计时器安装在铁架台上， 用导线把打点计时器与电源连接好。 (2)打点：在纸带的一端把重物用夹子固定好，另一端穿过 打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打 点计时器附近。先接通电源后释放纸带，让重物拉着纸带 自由下落。重复几次，得到3～5条打好点的纸带。 (3)选纸带并测量：选择一条点迹清晰的纸带，确定要研究的开始和结束的位置，测量两位置之间的距离Δh，计算两位置时的速度，代入表达式进行验证。 二、利用斜面法验证机械能守恒定律 1．实验器材 气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块等。 2．实验装置 如图所示，把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，忽略空气阻力，重力势能减小，动能增大。 返回 合作交流　应用拓展 一　教材原型实验 　　　某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V、频率为50 Hz的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、计算、比较，即可验证机械能守恒定律。 例1 (1)他进行了下面几个操作步骤： A．按照图甲的装置安装器件 B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C．用天平测出重锤的质量 D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带 E．测量纸带上某些点间的距离 F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中没有必要进行的步骤是_____， 操作不当的步骤是_____。(填选项前的字母) C B 1.84 1.69 1.74 (3)他进一步分析， 发现本实验存在较大误差，为此设计出 如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁 控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时， 通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t，用 毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球 的直径d，重力加速度为g。实验前应调整光电门的位置，使 小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，小铁球通过光电门时的瞬时 速度v＝_____。如果d、t、h、g存在关系式_____，也可验 证机械能守恒定律。 　 　(2024·惠州市高一统考期末)如图甲所示，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．精确测量出重物的质量 B．两限位孔在同一竖直线上 C．重物选用质量和密度较大的金属锤 D．释放重物前，重物离打点计时器下端远些 例2 BC 因为本实验是比较动能的增加量和重力势能的减少量的大小关系，故质量可以约去，不需要测量重物的质量，精确测量重物的质量对减小实验误差没有影响，A错误；为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，B正确；实验供选择的重物应该是相对质量较大、体积较小的物体，这样能减小空气阻力的影响，从而减小实验误差，C正确；实验时，先接通打点计时器的电源再松开纸带，为更有效的利用纸带，则重物应离打点计时器下端近些，D错误。故选BC。 (2)纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位 ... ...