山东省郯城第三中学高中物理 《7.9 实验验证机械能守恒定律》课前准备 新人教版必修2.doc_第1页
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文档简介

山东省郯城第三中学高一物理必修二7.9 实验验证机械能守恒定律课前准备【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。【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。【教学课时】1课时【自主学习】为进行验证机械能守恒定律的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有: ;缺少的器材是 。物体做自由落体运动时,只受 力作用,其机械能守恒,若物体自由下落h高度时速度为v,应有mgh= ,故只要gh=1/2v2成立,即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ,且第1、2两打点间距离接近 的纸带。测定第n个点的瞬时速度的方法是:测出与n点相邻的前、后两段相等时间t内下落的距离sn和sn+1,有公式vn= 算出。在验证机械能守恒定律时,如果以v22为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是 ,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于 的数值。【探究学习】课前准备教师活动:课前布置学生预习本节实验。下发预习提纲,重点复习下面的三个问题: 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=, eb=如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有ea=eb,即=上式亦可写成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:-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,va是物体在a点的瞬时速度。2、如何求出a点的瞬时速度va?根据做匀加速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va。图2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s1,s2,s3,分别为02点,13点,24点 各段间的距离。根据公式,t=20.02 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v1,v2,v3,.例如:量出02点间距离s1,则在这段时间里的平均速度,这就是点1处的瞬时速度v1。依次类推可求出点2,3,处的瞬时速度v2,v3,。3、如何确定重物下落的高度?图2中h1,h2,h3,分别为纸带从o点下落的高度。根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证机械能守恒定律。学生

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