2022年人教版必修二.《宇宙航行》教案 4

1、名师精编 优秀教案第七章 机械能守恒定律学第 9 节实验 : 验证机械能守恒定律导学案编制：李胡海审核：包科领导 _ 【使用说明】案 1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，按照导学案独立进行自主学习，用红笔标 注重点、疑点问题，便于课堂讨论，带 *题为选做题。2、课堂上通过小组合作、互动、展示和点评加深对本节知识的理解达成目标 装【学习目标】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袋测定物体下落的距离，订 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，能够根据实验数据的分析得出实验结论。4能定性地分析产生实验误差的

2、原因，并会采取相应的措施减小实验误差。线【问题导学】1、认真阅读教材完成下列问题：（1）为什么要选择自由落体运动来验证机械能守恒定律？内不（2）该实验中选取被打点纸带应注意两点：第一点O 为计时起点；二是O 点的速度应为零。怎样判别呢？要（3）该实验中是否需要测量重物的质量？为什么？答（4）在架设打点计时器时应注意什么？题（5）实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？2、实验：验证机械能守恒定律【实验器材】【例 1】如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图. 现有的器材为： 带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤. 回答下列问题_.( 填入正确选项前的字母) 为完成此实验，除了所给的

3、器材，还需要的器材有 A、米尺 B 、秒表 C、0 12V 的直流电源D、012V 的交流电源名师精编 优秀教案E. 天平【实验原理】推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。如图所示，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 : _；上式亦可写成_ 为了方便，可以直接从开始下落的 O 点至任意一点（如图中的 A 点）来进行研究，这时应有：1 mvA mgh- 本实验要验证的表达式，式中 2 h 是 高度， vA是物体在 A 点的 速度。【实验操作与步骤】1

4、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 6用公式 vn=hn+1+hn-1/2t ，计算出各点的瞬时速度h1 h2 h3， 记人表格中v1 v2 v3 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

5、的增加量1mvn2，并进行比较看是否相2等，将数值填人表格内【实验数据处理】【例 2】在“ 验证机械能守恒定律” 的实验中，用6V 、50Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图 4 所示， O 点为重锤下落的起点，选取的计数点为 A、B、C、D，各计数点到 O 点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取 9.8m/s 2，若重锤质量为 1kg。（1）运用公式 1mv n 2= mgh 对实验条件的要求是 _; 2为此目的，所选择的纸带第 1、2 两点间的距离应接近 _. (2)打点计时器打出 B 点时，重锤下落的速度 vB= m/s，重锤的动能 EkB= J。(3)从开始下落算起，

6、打点计时器打B 点时，重锤的重力势能减小量为J。(4)实验误差产生的原因 (写两点 )：_; _.（5）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出 B 点的过程中，得到的结论是名师精编优秀教案_。（6）若该实验过程中，不计任何阻力，根据纸带算出相关各点的速度 v，量出下落高度h，则：以v2为纵轴，以h 为横轴画出的图像应是（）2该v2/2h图像的斜率等于_的数值。【达标检测】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

7、，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点较近处选择几个连续计数点( 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，即得到重锤下落高度；_ ( 填写代表字F. 计算出mgh 和1mvn2，看两者是否相等。2在以上步骤中，不必要的步骤是_ ；有错误或不妥的步骤是母) ；更正情况是， _， _， _ ， _。20XX年高考题（安徽卷）2利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和下落高度 h 。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。a. 用刻度尺测出物体下落的高度 h ，并测出下落时间 t , 通过v gt 计算出瞬时速度 v . b. 用刻度尺测出物体下落的高度 h ，并通过 v 2 gh 计算出瞬时速度 . c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前v2计后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过h