1、實驗：驗證機械能守恒定律學案【學習目標】1 會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度.2 掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理.3. 通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證的過程和物理學的研究方法。【重點】掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。【難點】驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法。【學前預習】1、機械能守恒定律的條件是什么？2、回顧以前學過的運動，那些運動形式符合驗證機械能守恒定律？（至少三種并畫出簡圖）3、忽略空氣阻力，自由下落的物體在運動過程中機械能守恒，推導出機械能守恒定律在本實驗中的 具體表達式。（兩種表達式）4、本實驗要不要測物體的質量？需要哪些實驗器

2、材？5、重物的速度如何測量？6、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？7、簡述實驗步驟。&重物下落過程中，除了重力外會受到哪些阻力？怎樣減少這些阻力對實驗的影響？【課內探究】實驗原理：物體做自由落體運動，只有 - 做功，物體的 與 相互轉化，但總的機械能不變。若物體的某一時刻的瞬時速度是 v1，另一時刻的速度是V2 ,下落高度是h,則有試驗方法：請同學們參照閱讀教材P74部分并回答以下問題1、本實驗需要哪些器材？2、簡述實驗步驟3、本實驗要不要測物體的質量？ 4、如何選取計數點？5、重物的速度如何測量?思考與討論：在本實驗中能用下列方法計算下落時某點的速度嗎?1.Vt=2gh2

3、.Vt=gt 3.Vt=(h n-hn-i)/2t分別為什么?【課后作業】1、在驗證機械能守恒定律的實驗中，若以v 圖甲中電火花計時器的工作電壓為 V ,頻率為 Hz ,除了圖甲中所列的實驗器材外，還需要補充的測量器材是 ，該實驗中應用 mgh= - mv2這一表達式來驗證機械能是否守恒2時，從幾條打上點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近 mm并且點跡清晰的紙帶進行測量； 4. （龍崗區11年期末18分）如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖。現有的器材為：帶鐵夾 的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平。回答下列問題：/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出v/2 h圖線,才能

4、驗證機械能守恒定律；v2/2h圖線的斜率等于 的數值。2.圖甲圖乙可知是：,."Ek值比.壬p要小,苴主/、一1-。要原因（3）在第（2）問所示的紙帶基礎上，某冋學又選取了多個點，并測出了各點到第一個點2出了各對應點的速度 v，以h為橫軸，以 二為縱軸畫出的圖線應是如下圖中的O的距離h，算圖線的斜率表示2。ABCD3.（龍崗區10年期末18分）在“驗證機械能守恒定律實驗”中，如圖所示是打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，0點為重錘下落的起點，選取的計數點為 A、B、C、D，相鄰計數點時間間隔為 0.04s,各計數點到 O點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s 為完成

5、此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有 。（填入正確選項前的字母）A .刻度尺B .秒表C .低壓直流電源D .低壓交流電源 請把實驗的部分步驟填完整： 將紙帶連好重物，把紙帶穿過打點計時器，用手豎直提著紙帶； 將重物停在打點計時器附近， , ，重物拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下列點，; 更換紙帶，重復的操作。，若重錘質量為1.00kg。（計算結果均取3位有效數字）o 4 . .4.5. f .?.）$1.470.5125.4195.0毘北 f（1） 打點計時器打出 B點時，重錘下落的速度 1=m/s，重錘的動能Ekb=J;（2） 從開始下落算起，打點計時器打B點時，重錘的重力勢能減小量為厶

6、EP=J；（3） 根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出B點的過程中，得到的結論是，有誤差的主要原因(3) 若實驗中所用重錘質量m=1.0kg，打點紙帶如下圖所示，打點時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重錘的速度vb=m/s，重錘動能Ekb=J，從開始下落起至B點，重錘的重力勢能減少量是J ， 重錘動能小于重力勢能的減少量的原因主要(取g=9.8 m/ s 滑塊的速度V1,V2如何求出？滑塊通過G時的高度h如何求出？ 若測得圖中L=1m,s=0.5m,H=20cm,m=500g,滑塊通過 G和G的時間分別為 5.0 x 10-2s和2.0 x 10-2s , 當地重力加

7、速度g=9.80m/s 2,試判斷機械能是否守恒.,本題結果保留兩位有效數字，圖中數據是從起始點O到各點的距離)02L8.6 32.450.2 (mm)5. (新題快遞)用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律，先非常仔細地把導軌調成水平，然后如圖所示用墊塊把導軌一端墊高 H.滑塊m上面裝|=3cm的擋光框，使它由軌道上端任一處滑下，測出它通過光電門G和Ga時的時間 ti和At2,就可以算它通過 G和G2時的速度vi和V2,就可以算出它由 G到G2這段過程中 動能的增加量再算出重力勢能的減少量 Ep=mgh比較 Ek與厶曰的大小，便可驗證機械能是否守恒 .(2) 按照(1 )中要求選出的紙帶如圖乙所示，長度單位是cm,重物的質