9实验:验证机械能守恒定律
9 实验：验证机械能守恒定律
0教学目标 1.理解实验的设计思路略,明确实验中需要直接测量的物理量 2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离, 掌握测量物体运动的瞬时速度的方法 3.能确进行实验操作,能根据实验数据的分析得出实验结论,能正确分析产生实验 误差的原因,并会采取相应措施减小实验误差
1．理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量． 2．知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离， 掌握测量物体运动的瞬时速度的方法． 3．能正确进行实验操作，能根据实验数据的分析得出实验结论，能正确分析产生实验 误差的原因，并会采取相应措施减小实验误差． 教学目标
0重点难点 【重点】 掌握验证机械能守恒定律的实验原理 【难点】 验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差
【重点】 掌握验证机械能守恒定律的实验原理． 【难点】 验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差． 重点难点
0教学建议 本实验是一个综合性实验,综合前面所涉及的纸带处理,瞬时速度的计算,阻力对结果的 影响和误差分析等内容.误差主要来源于纸带数据的处理及点与点测量的读数上的误差和 各种阻力产生的误差.还有注意必须先接通电源后放开纸带,以及起始点的选取,通过实 验引导学生自行分析误差的产生原因和减小误差的方法,培养学生自行探究问题,处理数 据的能力
本实验是一个综合性实验，综合前面所涉及的纸带处理，瞬时速度的计算，阻力对结果的 影响和误差分析等内容．误差主要来源于纸带数据的处理及点与点测量的读数上的误差和 各种阻力产生的误差．还有注意必须先接通电源后放开纸带，以及起始点的选取．通过实 验引导学生自行分析误差的产生原因和减小误差的方法，培养学生自行探究问题，处理数 据的能力. 教学建议
0新课导入 【导入-】 师:上一节课我们学习了机械能守恒定律,我们首先复习一下什么叫作机械能守恒定 律 生:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能 保持不变.这叫作机械能守恒定律 师:上一节我们分别根据牛顿运动定律和动能定理推导出杋械能守恒定律,今天我们 通过实验探究一下理论推导结果和实际情况是否-致
【导入一】 师：上一节课我们学习了机械能守恒定律，我们首先复习一下什么叫作机械能守恒定 律． 生：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能 保持不变．这叫作机械能守恒定律． 师：上一节我们分别根据牛顿运动定律和动能定理推导出机械能守恒定律，今天我们 通过实验探究一下理论推导结果和实际情况是否一致． 新课导入
0新课导入 【导入二】 回顾∶动能和重力势能的概念 提问:什么是机械能? 情景创设视频):瀑布、跳高 请同学们根据提供的情景,描述它们的动能、重力势能是如何变化和转化的? 生:水从高处下落:水的重力势能转化为动能 跳高:运动员向上跳高的过程中,动能减小,重力势能增加;减小的动能转化为增加的 重力势能.向下则反之
【导入二】 回顾：动能和重力势能的概念． 提问：什么是机械能？ 情景创设(视频)：瀑布、跳高 请同学们根据提供的情景，描述它们的动能、重力势能是如何变化和转化的？ 生：水从高处下落：水的重力势能转化为动能． 跳高：运动员向上跳高的过程中，动能减小，重力势能增加；减小的动能转化为增加的 重力势能．向下则反之． 新课导入
0新课导入 通过以上事例的分析,通过上节的学习我们知道减小的重力势能与增加的动能应该相等, 是不是真正相等呢? 学生猜想 现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确 提问:要探究一个物理问题可以从几L方面来探究?
通过以上事例的分析，通过上节的学习我们知道减小的重力势能与增加的动能应该相等， 是不是真正相等呢？ 学生猜想： 现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确． 提问：要探究一个物理问题可以从几方面来探究？ 新课导入
0学习互动 【实验目的]1.理解实验的设计思略,明确实验中需要直接测量的物理量 2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距 离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法 3.能正确进行实验操作,能根据实验数据分析得出实验结论,能正确分析产生实验 误差的原因,并会采取相应措施减小实验误差 【实验原理】 1.当只有重力做功时,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量 保持不变 2.做自由落体运动的物体,只受重力作用,其机械能是守恒的
学习互动 【实验目的】1．理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量． 2．知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距 离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法． 3．能正确进行实验操作，能根据实验数据分析得出实验结论，能正确分析产生实验 误差的原因，并会采取相应措施减小实验误差. 【实验原理】 1．当只有重力做功时，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量 __________． 2．做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是__________的． 保持不变 守恒
0学习互动 【实验器材】铁架台带铁夹、打点计时器、重物带夹子)、纸带、复写纸片、导 线、刻度尺、低压交流电源 【实验步骤】1.安装置:将打点计时器定在铁架台上,用导线将打点计时器与 低压交流电源相连接 2.接电源,打纸带:把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的 限位孔,用手提着纸使重物惇靠茌点计时器。附近,先接通电源,待打点稳定后 松开纸带,让重物自由下落.重复几次,打下3~5条纸带 3.选纸带:选取点迹较为清晰的且第一、二个点问距离接近2mm的纸带,从距起始 点O较远的点开始计数,并依次标上1、2、3… 想-想质量是否为本实验必须测量的量?
学习互动 【实验器材】铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、________、复写纸片、导 线、刻度尺、____________________． 【实验步骤】1．安装置：将打点计时器固定在__________上，用导线将打点计时器与 低压交流电源相连接． 2．接电源，打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的 限位孔，用手提着纸带使重物停靠在______________附近，先接通电源，待打点稳定后 松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带． 3．选纸带：选取点迹较为清晰的且第一、二个点间距离接近2 mm的纸带，从距起始 点O较远的点开始计数，并依次标上1、2、3…… [想一想] 质量是否为本实验必须测量的量？ 纸带 低压交流电源 铁架台 打点计时器
0学习互动 【数据处理) 1.数据处理 测出O到点1、点2、点3.的距离,即对应的下落的高度h、h2、h3 n+1 利用公式v 27计算出在打点1点2点3时重物的瞬时速度Ⅵ、、 V3... 2.结论验证 方法一:比较gh和√2的值,如果在实验误差允许的范围内,gh=2,则机械能守 恒定律是正确的
学习互动 【数据处理】 1．数据处理 测出 O 到点 1、点 2、点 3……的距离，即对应的下落的高度 h1、h2、h3…… 利用公式 vn＝ hn＋1－hn－1 2T 计算出在打点 1、点 2、点 3……时重物的瞬时速度 v1、v2、 v3…… 2．结论验证 方法一：比较 gh 和 1 2 v 2的值，如果在实验误差允许的范围内，gh＝ 1 2 v 2，则机械能守 恒定律是正确的．