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课件网) 6.实验验证机械能守恒定律 第四章 2026 内容索引 01 02 03 自主预习 新知导学 典例精讲 释疑解惑 课堂小结 04 随堂练习 课标定位 1.理解验证机械能守恒定律的思路,明确需要的器材及测量的物理量。 2.能控制实验条件,正确地进行实验操作。 3.会根据纸带测定下落的距离,掌握测量瞬时速度的方法。 4.能根据实验数据得出实验结论。 素养阐释 1.理解实验原理和方法,体会利用落体法验证机械能守恒定律的科学思维方法。 2.通过实验验证,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。 3.通过验证机械能守恒定律,体验物理学的研究方法,培养科学探究能力。 自主预习 新知导学 [实验目的] 验证只有重力做功时,系统的机械能守恒。 [实验原理] 在重物自由下落的过程中,如果它受到的空气阻力和纸带受到的摩擦力可以忽略不计,则机械能守恒,即系统机械能的总量保持不变。以重物下落过程中的某一点A为参考,设重物的质量为m,利用纸带可以测出重物对应于A点的速度vA,再测出重物由A点下落Δh后经过B点的速度vB。在误差允许范围内,若等式= mgΔh 成立,则机械能守恒定律得到验证。 [实验器材] 铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器 、重物、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、电源。 [实验步骤] 先接通电源,后释放纸带,让重物自由下落。打点计时器在纸带上打下一系列点,在点迹清晰的纸带上,沿着物体下落的方向,依次取若干个连续的点,并标记为0、1、2、3……选定两个计数点,测出它们之间的距离和重物在各点的速度。设计实验数据表格,并将测量和计算的数据记录在表格中,验证这一过程中机械能是否守恒。 [注意事项] 1.应尽可能控制实验满足机械能守恒的条件,这就要求尽量减小各种阻力的影响,采取的措施有: (1)安装电火花打点计时器时,必须使两个限位孔的中线严格竖直,以减小摩擦阻力 。 (2)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 减小 ,增大密度可以减小体积,使空气阻力减小。 2.计算速度时不能用v=gt或v=,否则就犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误。 典例精讲 释疑解惑 知识点一 实验原理与操作 1.安装置:按图安装好实验装置。 2.打纸带:先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3~5次实验。 3.选纸带:选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为2 mm的纸带,把纸带上打出的两点间的距离为2 mm的第一个点作为起始点,记作O,在距离O点较远处再依次选出计数点1、2、3… 4.测距离:用刻度尺测出O点到1、2、3…的距离,即为对应下落的高度h1、h2、h3… 【例题1】 在验证机械能守恒定律的实验中,有同学按以下步骤进行实验操作: A.用天平称出重锤和夹子的质量。 B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器。 C.松开纸带,接通电源,开始打点。并如此重复多次,以得到几条打点纸带。 D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择连续几个计数点(或计时点),并计算出各点的速度值。 E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落的高度。 F.计算出mghn和 ,看两者是否相等。 在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母);更正情况是① ,② ,③ ,④ 。 答案：见解析 解析：本实验的目的是要验证机械能守恒定律,即比较重锤在下落过程中重力势能的减少量ΔEp与动能的增加量ΔEk是否相等,如果操作不当或错误,就会增大重锤和纸带所受阻力,导致机械能损耗过大,无法达到实验目的。为了保证实验成功和减少机械能损耗,在实验操作时应遵照注意事项,因此本题可对照实验注意事项和围绕减小误差方面进行考虑。 因本实验是通过比较重力 ... ...
