學(xué) 案 裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題第七章 機(jī)械能守恒定律第9節(jié) 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 導(dǎo)學(xué)案2019-2020年人教版必修二7.9宇宙航行WORD教案2【使用說明】1、依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)自學(xué)課本，查閱相關(guān)資料，按照導(dǎo)學(xué)案獨(dú)立進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，用紅筆標(biāo)注重點(diǎn)、疑點(diǎn)問題，便于課堂討論，帶*題為選做題。2、課堂上通過小組合作、互動(dòng)、展示和點(diǎn)評(píng)加深對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解達(dá)成目標(biāo)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，明確實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量的物理量。2知道實(shí)驗(yàn)中選取測(cè)量點(diǎn)的有關(guān)要求，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中打出的紙袋測(cè)定物體下落的距離，掌握測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的方法。3能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4能定性地分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因，并會(huì)采取相應(yīng)的措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。【問題導(dǎo)學(xué)】1、認(rèn)真閱讀教材完成下列問題：（1）為什么要選擇自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？ （2）該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn)：第一點(diǎn)O為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；二是O點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？（3）該實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量？為什么？（4）在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么？（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？2、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【實(shí)驗(yàn)器材】【例1】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘.回答下列問題 為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有_.(填入正確選項(xiàng)前的字母) A、米尺 B、秒表 C、012V的直流電源 D、012V的交流電源E.天平【實(shí)驗(yàn)原理】推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。如圖所示，質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為：EA= ， EB= 如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機(jī)械能守恒，于是有:_；上式亦可寫成_為了方便，可以直接從開始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖中的A點(diǎn)）來進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：-本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是 高度，vA是物體在A點(diǎn)的 速度?！緦?shí)驗(yàn)操作與步驟】1把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好2把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近3接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該在紙帶上打出一系列的點(diǎn)4重復(fù)上一步的過程，打三到五條紙帶5選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1h2h3，記人表格中6用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1v2v3并記錄在表格中7計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mgh和動(dòng)能的增加量，并進(jìn)行比較看是否相等，將數(shù)值填人表格內(nèi)【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理】【例2】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。（1）運(yùn)用公式=對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是_;為此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近_.(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB= m/s，重錘的動(dòng)能EkB= J。(3)從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為 J。(4)實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因(寫兩點(diǎn))： _;_.（5）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是 _。 （6）若該實(shí)驗(yàn)過程中，不計(jì)任何阻力，根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落高度h，則：以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖像應(yīng)是（ ）該圖像的斜率等于_的數(shù)值?！具_(dá)標(biāo)檢測(cè)】1.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：A.用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量；B.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；C.松開紙帶，接通電源，開始打點(diǎn).并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶；D.取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)O，在距離O點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn))，并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值；E.測(cè)出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，即得到重錘下落高度；F.計(jì)算出和，看兩者是否相等。在以上步驟中，不必要的步驟是_；有錯(cuò)誤或不妥的步驟是_(填寫代表字母)；更正情況是， _， _， _ ， _。xx年高考題（安徽卷） 2利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度。某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。a. 用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并測(cè)出下落時(shí)間,通過計(jì)算出瞬時(shí)速度.b. 用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度.c. 根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過計(jì)算出高度.d. 用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度。以上方案中只有一種正確，正確的是 。（填入相應(yīng)的字母）