物理②必修7.9《实验:验证机械能守恒定律》教案
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验证机械能守恒定律教案一、教学目标:1. 让学生理解机械能守恒定律的概念。
2. 让学生掌握验证机械能守恒定律的实验方法和步骤。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
4. 培养学生的科学思维和问题解决能力。
二、教学内容:1. 机械能守恒定律的定义和原理。
2. 验证机械能守恒定律的实验设计。
3. 实验操作步骤和注意事项。
4. 实验数据的处理和分析。
三、教学方法:1. 讲授法:讲解机械能守恒定律的定义和原理。
2. 实验法:进行验证机械能守恒定律的实验。
3. 讨论法:引导学生分析实验结果,得出结论。
四、教学准备:1. 实验室设备:实验桌、实验架、重锤、细线、弹簧测力计、计时器等。
2. 实验材料:细线、橡皮筋、重物等。
3. 教学课件和实验指导书。
五、教学过程:1. 引入:通过提问方式引导学生回顾动能和重力势能的概念,引出机械能守恒定律。
2. 讲解:讲解机械能守恒定律的定义和原理,解释在什么条件下机械能守恒。
3. 演示:进行验证机械能守恒定律的实验,展示实验过程和结果。
4. 操作:引导学生分组进行实验,学生自行操作实验设备,进行实验观察。
5. 分析:引导学生分析实验结果,讨论实验中可能出现的误差和问题。
7. 练习:布置一些相关的练习题,让学生巩固所学知识。
9. 反馈:收集学生的实验报告和练习题,对学生的学习情况进行评估和反馈。
10. 拓展:引导学生思考机械能守恒定律在实际生活中的应用,进行拓展学习。
六、教学评估:1. 观察学生在实验过程中的操作是否规范,是否能够正确使用实验设备。
2. 评估学生在分析实验结果时是否能够理解并应用机械能守恒定律。
3. 通过学生的练习题和实验报告,评估学生对机械能守恒定律的理解程度和应用能力。
七、实验安全注意事项:1. 确保实验室内的实验设备和安全设施完好无损,如紧急停止按钮、安全网等。
2. 在实验过程中,要求学生佩戴安全帽,避免靠近实验设备的高处。
3. 使用实验设备时,确保正确操作,避免发生意外伤害。
机械能守恒定律实践教案通过实验验证机械能守恒定律通过实验验证机械能守恒定律一、教学目标:1、掌握机械能守恒定律的基本概念和公式。
2、了解机械能守恒定律的实际应用。
3、能够通过实验验证机械能守恒定律的有效性。
二、内容:1、机械能守恒定律的教学:机械能守恒定律是指在一个孤立的力学系统中,机械能(动能和势能之和)始终保持不变的定律。
其公式表达为 E初 = E末(其中E 表示机械能)。
2、机械能守恒定律的实际应用:机械能守恒定律在物理学和工程学等领域的应用非常广泛,例如:(1)在机械方面,机械能守恒定律可用于分析和设计各种机械系统,例如弹簧、摆杆、滑轮等。
(2)在建筑工程方面,机械能守恒定律也可用于分析和设计机械式旋转门、升降梯等设备。
(3)在能源方面,机械能守恒定律也是研究和开发各种能源的基础,例如水力发电、风力发电等。
3、通过实验验证机械能守恒定律的有效性:为了更好地理解机械能守恒定律,我们可以通过实验来验证其有效性。
实验一:将球从一定高度自由落下,在下落过程中记录其高度和速度,并计算其动能和势能。
将球在底部接住并反弹,求出其最高弹起的高度。
利用机械能守恒定律,可以计算出球在反弹过程中的动能和势能。
将其与原先自由落下时的动能和势能比较,看是否满足机械能守恒定律。
实验二:将弹簧拉伸一定长度后,将质点沿水平方向推向弹簧。
当质点接触到弹簧时,弹簧产生弹性形变,将质点推回一定距离。
记录质点的质量、初速度、弹簧产生的弹力和质点弹回的距离等数据。
通过计算质点在弹簧的形变过程中的势能和动能,验证机械能守恒定律。
三、教学方法:1、讲授教学、讨论式教学。
2、引导学生独立思考,列举常见的机械能守恒定律应用例子。
3、进行实验,让学生亲自体验机械能守恒定律的实际应用和有效性。
四、学习体会:通过实验验证机械能守恒定律的有效性,让我们更深刻地理解了机械能守恒定律的含义和实际应用,提高了我们对物理学的认识和兴趣,也增强了我们的实验操作技能。
验证机械能守恒定律〖知识精讲〗知识点:验证机械能守恒定律实验(1)实验目的:验证机械能守恒定律(2)实验原理:通过实验,求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证了机械能守恒定律。
(3)实验器材:打点计时器及电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
(4)实验步骤:①按图所示装置竖直安装好打点计时器,并用导线将打点计时器接在4-6V 的交流电源上;②将纸带穿过打点计时器,纸带下端用夹子与重物相连,手提纸带使重物静止靠近打点计时器的地方;③接通电源,松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点;④换纸带,重做几次上述实验;⑤在取下的纸带中挑选第一、第二两点间离接近2mm且点迹清楚的纸带进行测量,先记下第一点O的位置,再任意取4个点1、2、3、4,用刻度尺测出距O点的相应距离h1、h2、h3、h4,如图所示;计算相应的重力势能减少量mgh n。
⑥用公式v=h n+1-h n-1/2T计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4;计算出相应的动能mv n2/2。
⑦比较mv n2/2与mgh n是否相等。
(5)实验结论:在重力作用下,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒。
(6)注意事项:①应尽可能控制实验条件,即应满足机械能守恒的条件,这就要求尽量减小各种阻力,采取措施有:a、铁架台竖直安装,可使纸带所受阻力的减小。
b、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,可使空气阻力减小。
②应先开电源让打点计时器开始打点,再放开纸带让重物自由下落。
③选取纸带原则是:a、点迹清楚。
b、所打点呈一条直线。
c、第1、2点间距接近2mm。
〖例1〗在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9。
8m/s2,测得所用的重物的质量为1。
机械能守恒定律说课稿实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)在教学工作者实际的教学活动中,时常要开展说课稿准备工作,编写说课稿是提高业务素质的有效途径。
那么问题来了,说课稿应该怎么写?如下是勤劳的编辑给大家分享的实验验证《机械能守恒定律》的说课稿【优秀6篇】,欢迎阅读,希望对大家有所帮助。
能量守恒定律说课稿篇一一。
教学内容:第九节实验:验证机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源二。
知识要点:1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法。
培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度。
2.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义。
三。
重难点解析:1.实验:验证机械能守恒定律实验目的:验证机械能守恒定律。
实验原理:通过实验,分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。
若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律:△ep=△ek实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
实验步骤:(1)如图所示装置,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器。
(2)用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点。
(3)从打出的几条纸带中挑选一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量,记下一个点的位置o,并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…,并量出各点到o点的距离h1、h2、h3…,计算相应的重力势能减少量,mgh。
如图所示。
(4)依步骤(3)所测的各计数点到o点的距离hl、h2、h3…,根据公式vn=计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。
计算相应的动能(5)比较实验结论:在重力作用下,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒。
实验教案:验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律1.实验目的验证机械能守恒定律,即对于一个孤立的系统,在外力不做功的情况下,系统的机械能总量不变。
2.实验原理机械能守恒定律是描述物体机械能守恒的定律,具体表述为:对于一个孤立的系统,即不受外力做功的物体、物体间互相不受力作用的物体系统,在内部相互转化的物体的机械能总量不变。
机械能由两部分组成:动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度大小有关;势能是物体由于受力发生位移而具有的能量,与物体重力势能,弹性势能和化学势能等形式的势能有关。
因此,在机械能守恒的过程中,动能和势能是相互转化的。
3.实验器材弹球和滑轮组成的装置,刻度尺,计时器,电子天平。
4.实验步骤1.把球从一定高度处释放,让其自由落下并撞击到弹性挂绳上。
2.在弹性挂绳与滑轮之间,通过弹性线将弹球和滑轮相连。
3.让滑轮转动,通过刻度尺和计时器测量滑轮转动的速度和时间。
4.根据弹性线的弹力大小,测量弹球初速度和末速度。
5.通过动能和势能的关系,计算物体机械能的总量,验证机械能守恒定律。
6.数据处理1.测量弹球自由落下的高度为1.2m,质量为50g。
2.弹球撞击弹性挂绳时,弹性挂绳产生弹力,使弹球发生反弹,并在此过程中产生一定的动能。
3.通过测量弹性线的弹力,可以求出弹球反弹前的初速度和反弹后的末速度。
4.根据物体的质量、初速度和高度等参数,计算物体的势能大小,根据物体质量、速度等参数,计算物体的动能大小。
5.根据机械能的定义,机械能总量等于动能与势能总和。
通过实验测量的数据,可以验证机械能守恒定律。
6.结论通过对实验数据的处理和分析,可以得出以下结论:1.在实验条件下,机械能守恒定律成立。
2.在外力不做功的情况下,物体的机械能总量不变,表明动能和势能理论上是相互转化的。
3.实验的误差来自多个方面,如实验仪器的精度、物体的实际质量、物体的实际高度等等,对于这些误差,可以通过逐步提高实验精度,减少外部干扰,进一步提高实验精度。
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其应用。
2. 培养学生运用实验方法验证物理定律的能力。
3. 引导学生通过实验现象,分析问题,得出结论。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及其表达式。
2. 实验原理及实验步骤。
3. 实验数据处理及误差分析。
4. 实验结果与理论值的对比分析。
三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的理解与应用,实验操作步骤及数据处理。
2. 难点:实验结果与理论值的对比分析,误差来源及减小方法。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考问题,分析问题。
2. 利用实验现象,让学生直观地了解机械能守恒定律。
3. 以小组合作的形式进行实验,培养学生的团队协作能力。
4. 通过对实验结果的分析,提高学生的科学思维能力。
五、教学过程1. 引入:讲解机械能守恒定律的概念及表达式。
2. 讲解实验原理,示范实验操作步骤。
3. 分组进行实验,学生操作,教师指导。
4. 数据处理与误差分析。
5. 学生展示实验结果,进行对比分析。
7. 布置课后作业,巩固所学知识。
六、实验器材与准备1. 铁架台2. 重物(如铁块)3. 弹簧测力计4. 细线5. 滑轮组6. 刻度尺7. 实验记录表格七、实验步骤1. 搭建实验装置:将铁架台固定在实验台上,悬挂重物,连接滑轮组和弹簧测力计。
2. 调零测力计:确保测力计的读数为零。
3. 测量重物的重力:将重物悬挂在细线上,记录测力计的示数,即为重物的重力G。
4. 释放重物:松开细线,让重物沿着滑轮组下降一定高度h,记录下落时间t。
5. 数据记录:根据实验数据,填写实验记录表格。
八、数据处理与误差分析1. 计算重物的势能变化:ΔE_p = mgh2. 计算重物的动能变化:ΔE_k = (1/2)mv^23. 计算机械能守恒定律的验证值:ΔE_p ΔE_k = 04. 分析实验误差:包括测量误差、设备误差、环境因素等。
5. 讨论如何减小误差:如多次测量取平均值、选用精密仪器等。
7.9 实验:验证机械能守恒定律教学目标知识与技能1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理.过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法.情感、态度与价值观通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度.教学重点、难点教学重点掌握验证机械能守恒定律的实验原理.教学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的方法.教学活动[新课导入]师:上一节课我们学习了机械能守恒定律,我们首先采复习一下什么叫做机械能守恒定律?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.这叫做机械能守恒定律.师:机械能守恒的条件是什么?生:只有重力和弹力做功.师:自由落体运动中机械能是不是守恒?生:自由落体运动中物体只受到重力的作用,这个过程只有重力做功,所以机械能是守恒的.师:我们要想推导出机械能守恒定律在自由落体中的具体表达式,可以根据什么来进行推导呢?生1:可以通过牛顿运动定律进行推导. 生2:可以根据动能定理进行推导.(投影展示与一个自由落体运动相关的题目,从题目中知道有关的物理量,让学生分别根据牛顿运动定律和动能定理推导机械能守恒定律,再一次熟悉这个定律,并为本节课的教学打下基础) [新课教学]1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
在图1中,质量为m 的物体从O 点自由下落,以地作零重力势能面,下落过程中任意两点A 和B 的机械能分别为:EA =A A mgh mv +221, EB =B B mgh mv +221如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有E A =E B ,即A A mgh mv +221=B B mgh mv +221上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-222121该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到B 过程中重力势能的减少。
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其在实际问题中的应用。
2. 通过对实验现象的观察和分析,培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
3. 引导学生运用物理知识解决实际问题,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 实验原理及实验装置。
3. 实验步骤及数据处理。
4. 实验结果的分析与讨论。
5. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的理解和应用,实验操作技能的培养。
2. 难点:实验数据的处理和分析,机械能守恒定律在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解机械能守恒定律的定义、表达式及应用。
2. 采用实验法进行验证机械能守恒定律的实验,培养学生的动手能力。
3. 采用讨论法分析实验结果,提高学生的思考能力。
五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾物理学中关于能量守恒的知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解:讲解机械能守恒定律的定义、表达式及在实际问题中的应用。
3. 实验:介绍实验原理、实验装置,指导学生进行实验操作,注意安全。
4. 数据处理:引导学生运用实验数据验证机械能守恒定律,培养学生的数据处理能力。
5. 结果分析与讨论:分析实验结果,引导学生思考实验过程中可能存在的问题,并进行讨论。
7. 作业布置:布置一些有关机械能守恒定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对机械能守恒定律的理解程度,通过课堂提问和作业批改进行评估。
2. 评价学生的实验操作技能,通过观察实验过程和实验报告进行评估。
3. 评价学生对实验结果的分析与讨论能力,通过实验报告和课堂讨论进行评估。
七、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的参与度、理解程度和掌握程度。
根据学生的反馈和自身的教学经验,调整教学方法和解题策略,以提高教学效果。
八、教学拓展1. 引导学生进一步研究其他能量守恒定律,如热能守恒定律和电能守恒定律。
《7.9实验:验证机械能守恒定律》教学设计教学模式介绍“传递-接受”教学模式源于赫尔巴特的四段教学法,后来由前苏联凯洛夫等人进行改造传入我国。
在我国广为流行,很多教师在教学中自觉不自觉地都用这种方法教学。
该模式以传授系统知识、培养基本技能为目标。
其着眼点在于充分挖掘人的记忆力、推理能力与间接经验在掌握知识方面的作用,使学生比较快速有效地掌握更多的信息量。
该模式强调教师的指导作用,认为知识是教师到学生的一种单向传递的作用,非常注重教师的权威性。
“传递-接受”教学模式的课程环节:复习旧课——激发学习动机——讲授新知识——巩固运用——检查评价——间隔性复习设计思路说明1.复习旧课1)机械能守恒定律的内容?2.)机械能守恒的条件是什么?2.激发学习动机请同学们设计实验方案验证机械能守恒3.讲授新知识1)【实验目的】2)【实验原理】4)【实验内容】4.巩固运用1).本实验要不要测量物体的质量?2).对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢?3).如何测量物体的瞬时速度?5.检查评价本实验有哪些需要注意的地方?6.间隔性复习在还有的学习中体现●教材分析本实验属于高中物理实验中非常重视的一个实验,机械能守恒定律的验证方法很多,其中以自由落体运动的实验验证为代表。
学生应该通过多种实验方案的设计充分动手,动脑体会机械能守恒定律。
●教学目标一、知识与技能1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化.2.正确推导重物自由下落过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式.二、过程与方法1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒.2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题.三、情感、态度与价值观通过机械能守恒的教学,使学生树立科学观念,正确理解和运用自然规律,并用来解决实际问题.●教学重难点【重点】1.掌握机械能守恒定律的理论推证和实验验证过程.2.掌握机械能守恒的条件.3.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出机械能定律的数学表达式.【难点】1.如何让学生从事例中感受和猜想物体的机械能转化遵循什么规律.2.在实验验证中如何处理纸带,数据如何处理.●课前准备1、多媒体课件;2、学生完成相应预习内容;3、学生课前查阅相关背景资料,搜集有关资料。
7.9 实验:验证机械能守恒定律
教学目标
一、知识与技能
1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
二、过程与方法
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研
究方法。
三、情感、态度与价值观
通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实
践是检验真理的唯一标准”的科学观。
培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求
是的科学态度。
教学重点
1.验证机械能守恒定律的实验原理。
2.实验原理及方法的选择及掌握。
教学难点
实验误差分析的方法。
教学过程
一、导入新课
通过上一节课的学习,我们知道机械能守恒定律及其表达式以及其在物理学中的重要地位。
一个规律的提出,不但要有理论的支持,还要由实验的验证,今天我们就设计实验,来验证机械能守恒定律。
二、新课教学
(一)实验方法
在图1中,质量为m的物体从O点自由下落,以地作零重力势能面,下落过程中任意两点A和B的机械能分别为:
E A =
A A mgh mv +221, E
B =B B mgh mv +22
1 如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有
E A =E B ,即
A A mgh mv +221=
B B mgh mv +2
2
1 上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-2
22
121
该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到B 过程中重
力势能的减少。
等式说明,物体重力势能的减少等于动能的增加。
为了方便,可以直接从开始下落的O 点至任意一点(如图1中A 点)来进行研究,这时应有:mgh mv A =2
2
1——本实验要验证的表达式,式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度,v A 是物体在A 点的瞬时速度。
(二)实验中需要注意的问题
教师:请同学们看教材P79“要注意的问题”部分,思考一下问题: 1.重物选取的原则是什么?为什么?
2.本实验误差的主要来源是什么?怎样有效地减小误差?
3.为了利用重物下落的某个过程验证机械能守恒,如何恰当的选取重物下落的初末位置?
4.重物的质量是否需要测量?为什么? 学生看书思考、讨论并回答:
1. 重物和纸带下落过程中要克服阻力,主要是纸带和计时器之间的摩擦力,计时器平面不在竖直方向上,为减小误差,固定打点计时器时,计时器平面要竖直以利于减小纸带与计时器的摩擦力。
2. 实验用的纸带一般小于1 m ,从起始点开始大约能打出20个左右的计数点,终结位置的点可以选择倒数第一个点或者倒数第二个点,从这一个点向前数4~6个点当开始的点。
这样选取的目的是可以减小这两个点瞬时速度和两点之间的距离(高度h )测量的误差。
一般情况下,打的第一个点作为起始点,这样测量和计算方便一些。
3. 不需要测量重物的质量,因为这个物理量在式子两边可以约掉。
(三)速度的测量和重物下落的高度的确定 1.速度的测量
根据做匀加速直线运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度v A 。
图2(见下页)是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。
从O 点开始依次取点1,2,3,图中s 1,s 2,s 3,……分别为0~2点,1~3点,2~4点…… 各段间的距离。
根据公式t
s
v =
,t =2×0.02 s (纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s ),可求出各段的平均速度。
这些平均速度就等于是1,2,3,……各点相对应的瞬时速度v 1,v 2,v 3,……。
例如:量出0~2点间距离s 1,则在这段时间里的平均速度
t
s v 1
1
,这就是点1处的瞬时速度v 1。
依次类推可求出点2,3,……处的瞬时速度v 2,v 3,……。
2. 重物下落的高度的确定
图2中h 1,h 2,h 3,……分别为纸带从O 点下落的高度。
(四)实验步骤
1.把打点计时器安装在铁架台上,用导线将学生电源和打点计时器接好。
2.把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近。
3.接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点。
4.重复上一步的过程,打三到五条纸带。
5.选择一条点迹清晰且第l 、2点间距离接近2 mm 的纸带,在起始点标上0,以后各点依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h 1、h 2、h 3……记录在表格中。
6.用公式v n =(h n +1-h n -1 )/2t ,计算出各点的瞬时速度v 1、v 2、v 3……并记录在表格中。
(五)数据处理
1. 列表处理数据(见下页)
图
2
2. 图像处理
在验证机械能守恒定律时,如果以v 2/2为纵轴,以h 为横轴,根据实验数据绘出的图线在误差允许的范围内如果是一条过原点的直线,就能验证机械能守恒定律。
(六)实验结论
在误差允许的范围内,验证了机械能守恒定律。
(七)误差分析
实际上,重物拖着纸带在下落过程中,受到阻力作用,机械能在不断减小,故有E B >E D 。
又因为在初始点时重物的机械能为0,所以有0>E B >E D ,21mv B 2-mgh B <0,2
2
1D mv - mgh D <0,说明重物在实际下落过程中,重力势能的减少量大于动能的增加量。
三、课堂小结
本节课主要学习了:
1.实验目的:用自由落体运动验证机械能守恒。
2.纸带的选取及重物速度的测量方法。
3.实验的误差来源及注意事项。
四、课堂练习
1.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,下面哪些测量工具是必需的( )。
A .天平
B .弹簧测力计
C .刻度尺
D .秒表 答案:C
2.在做验证机械能守恒定律实验时,以下说法正确的是( )。
A .选用重锤时,重的比轻的好
B .选用重锤时,密度大的比密度小的好
C .选用重锤后要称质量
D .重锤所受重力要远大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力 答案:D
3. 在做验证机械能守恒定律的实验中,下列物理量需要用工具测量的是( );通过计算得到的是( )。
A .重锤的质量
B .重力加速度
C .重锤下落的高度
D .重锤下落的瞬时速度 答案:C ;D
4.在“验证机械能守恒定律”的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样的结果会有( )。
A .2
12mgh mv = B .212mgh mv > C .212mgh mv
< D .以上都有可能 答案:B
5.关于“验证机械能守恒定律”的实验误差,下列说法正确的是( )。
A .重物的质量测量不准会产生误差 B .重物的质量大一些,有利于减小误差 C .重物的质量小一些,有利于减小误差
D .先释放重物,后接通电源会造成较大误差 答案:B
6.本实验中,若以22v 为纵轴,以h 为横轴,根据实验数据绘出2
2v -h 图像应是 ,
才能验证机械能守恒;2
2
v -h 图像的斜率等于 的数值。
答案:一条过原点的倾斜直线;重力加速度
7. 在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:所用重锤的质量m =1.0 kg ,打点计时器所用电源频率50 Hz ,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点O 到该点的距离),则在打B 点时,重锤的速度v B = m /s ,重锤的动能E k = J ,从开始下落到打B 点时,重锤的势能减小量是 J (取两位有效数字)。
答案:0.79;0.31;0.31
五、布置作业 书写实验报告。