第八章 第5节实验：验证机械能守恒定律-人教版高中物理必修第二册教学课件

第5节实验：验证机械能守恒定律第八章

机械能守恒定律物理学习目标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原因,并会采取相应的措施减小实验误差。学习重难点重点：

1.验证机械能守恒定律的实验原理、实验方案以及设计思路。2.实验操作以及记录和处理数据。难点：

1.设计实验方案。2.采集与处理实验数据。情境导入情境1生活中常见的哪些运动符合机械能守恒定律?以上实例中，采用哪种验证机械能守恒定律较易操作？一、实验目的验证机械能守恒定律。

二、实验原理1.做自由落体运动的物体，其重力势能与动能相互转化。若重力势能的减少量和相应过程动能的增加量相等,则该物体机械能守恒。讲授新课案例一：研究自由下落物体的机械能讲授新课

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讲授新课三、实验器材铁架台(含铁夹)、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带夹子)。讲授新课四、实验步骤1.安装置:按原理图所示将打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路。2.打纸带:用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方,先接通电源,后松开纸带,让重物下落。更换纸带重复做3~5次实验。

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讲授新课六、注意事项1.安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力。2.重物应选用质量大、体积小、密度大的材料。本实验不需要知道重物动能具体值，故不需要测质量。3.先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落。

讲授新课讲授新课七、误差分析1.系统误差本实验中因重锤和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功,故ΔEk<ΔEp,改进的方法是调整器材的安装,尽可能减小阻力。2.偶然误差误差来源于长度的测量,减小误差的方法是测下落距离时都从O点测量,一次将各打点对应的下落高度测量完,或者多次测量取平均值。讲授新课[例题1]

某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是（）A.把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B.将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C.先释放纸带，再接通电源D.更换纸带，重复实验，根据记录处理数据C讲授新课[例题2]如图所示装置，采用重物自由下落的方法做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)图中电磁打点计时器的工作电压是（）A．交流电4~6VB．直流电4~6VC．交流电220VD．直流电220VA讲授新课

乙0.3690.376讲授新课[思考与讨论]1.实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是？

实验中由于空气对重物阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量2.除了打点计时器，还可以用哪些实验仪器研究自由落体运动中的机械能守恒问题？频闪照片、光电门等

二、实验原理滑块沿倾斜的气垫导轨下滑，重力势能减小，动能增大。若重力势能的减少量和动能的增加量相等,则滑块机械能守恒。一、实验目的验证机械能守恒定律。讲授新课案例二：研究沿斜面下滑的物体的机械能讲授新课三、实验器材气垫导轨、光电门、有遮光条的滑块、数字计时器、电源讲授新课

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气垫导轨光电门2光电门1遮光条滑块连气源讲授新课

光电门1到光电门2的距离L

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（1）实验中，该同学还需要测量

；（2）实验测得的这些物理量若满足表达式为

，即可验证系统机械能守恒。