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7.9实验:验证机械能守恒定律7.9实验:验证机械能守恒定律【学习目标】1. 学会利用自由落体运动验证机械能守恒定律。2. 进一步熟练掌握应用计时器打纸带研究物体运动的方法。【学习重点】1. 验证机械能守恒定律的实验原理和步骤。2. 验证机械能守恒定律实验的注意事项。【学习难点】验证机械能守恒定律实验的注意事项。【教法】讲授法、讨论法、实验法学情调查、情境导入1、电磁打点计时器要使用 v的 (“交流”或“直流”)电源;电火花计时器要使用 v的 (“交流”或“直流”)电源;纸带上每相邻两点之间的时间间隔是 s。2、机械能守恒定律内容:表达式:01234s1s2s3h1h2h3h4问题展示、合作探究一、实验原理 物体在自由下落过程中, 能减少, 能增加。如果忽略空气阻力,只有 做功,物体的机械能 , 能的减少等于 能的增加。设物体的质量为m,借助打点计时器打下纸带,由纸带测算出至某时刻下落的高度h及该时刻的瞬时速度v;进而求得重力势能的减少量ep= 和动能的增加量ek= ;比较ep和ek,若在误差允许的范围内相等,即可验证机械能守恒。探究一:是否需要测量重物的质量?探究二:如何确定重物下落的高度?探究三:如何求出纸带上某点的瞬时速度? 二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器),交流电源,纸带(复写纸片),重物(带纸带夹子),导线,刻度尺,铁架台(带夹子)。三、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,打点计时器应该在纸带上打出一系列的点4重复上述过程,打三到五条纸带5选择一条合适的纸带,起始点标上0,在合适的位置依次标上1、2、3用刻度尺测量对应下落的高度h1h2h3,记入表格中6计算出各点的瞬时速度v1v2v3并记录在表格中7计算各点的重力势能的减少量mgh和动能的增加量1/2mvn2,并进行比较看是否相等,将数值填入表格内四、实验注意事项(1)架设打点计时器时需要注意什么?为什么?(2)打点前的纸带应怎样提着?(3)接通电源和释放纸带的顺序是怎样的?为什么?(4)对重物的要求有哪些?(5)在打出的几条纸带中如何选择一条合适的纸带?(6)测量下落高度时,需要注意什么?五、实验记录:(g取9.8m/s2)各计数点 下落高度hn(m)速度vn(m/s)v2/2gh1234567实验结论:六、误差分析(1)系统误差:(2)偶然误差:达标检测、巩固提升a1在“验证机械能守恒定律”的实验中,需要直接测量和间接测量的数据是重物的 ( )a质量 b下落时间 c下落高度 d瞬时速度a2选择纸带时,较为理想的是 ( )a点迹小而清晰的 b点迹粗的c第一、二点距离接近2mm的 d纸带长度较长的b3下列实验步骤中,合理的顺序是 a把重物系在夹子上,纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系重物的夹子,让夹子靠近打点计时器。 b把打点计时器接入学生电源交流输出端,输出电压调在6v。 c把打点计时器固定在铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上。 d拆下导线,整理器材。 e接通电源,释放纸带。f断开电源,更换纸带。再进行两次实验。g在三条纸带中选取最合适的一条,再纸带上选几个点,进行数据处理。知识梳理、归纳总结预习指导、新课链接 【学习目标】1.能叙述能量守恒定律的内容。2.会用能量守恒定律的观点分析解释一些实际问题。请同学们独立完成讨论,代表发言小
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