河北省邢台市第二中学高一物理人教版必修2第7章第9节《实验：验证机械能守恒定律》导学案

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1、第七章机械能守恒定律第九节实验：验证机械能守恒定律【学习目标】利用打点计时器掌握物体计算物体运动的速度。2.学会掌握验证机械能守恒的实验原理。【使用说明与学法指导】1、依据预习学案再通读教材，进行知识梳理，勾划重难点将疑问记录下来，熟记基础知识。2、进一步思考完成探究案问题及练习。注：带★（：层选做，带★★B、C层选做。【预习案】1•用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到鼻子尖前释放，保持头的位置不动，铁锁摆回來时，会打着鼻子吗？试试看，并解释为什么.2.在这个实验里，我们来验证机械能守恒定律：在重力作用下，物体的和可以互相转化，但总的守恒.3.某点瞬吋速度的计算方法：匀

2、变速直线运动中某段吋间内的速度等于4.在本实验中，重物拖着纸带一起运动，重物（连纸带）除受重力外，还会受到一些阻力.重物会受到哪些阻力？怎样尽量减少这些阻力对实验的影响？答：我的疑问【探究案】5.本实验的实验目的是什么?mu：打点计咚器纸带重锤6.本实验的实验原理是什么？2.本实验的实验器材是什么？铁架台（带铁夹）、:重锤（带纸带夹）；纸带（数条）、复写纸片、导线、、低压交流电源.注意：重锤应选体积、质量者，以减少空气阻力的影响.3.在“验证机械能守恒定律”的实验屮，下面列出一些实验步骤：A.用天平称出重物和夹子的重量B.把重物系在夹子上C.将纸带穿过计时器，上端用手

3、提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计吋器静止D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6V（电源不接通）E.把打点计时器固定在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上F.在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据G.用秒表测出重物下落时间H.接通电源，待计吋器响声稳定后释放纸带I.切断电源J.更换纸带，重新进行两次K.在三条纸带中选出较好的一条L.进行计算，得出结论，完成报告M.拆下导线，整理器材以上步骤中，不必要的有,正确步骤的合理顺序是（填写字母）.思考：本实验是否需要天平测重物质量，为什么？4.数据处理方案一：在“验证机械能

4、守恒定律啲实验中，已知打点计吋器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=10m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg,实验运用公式mv?/2=mgh时,从儿条打上点的纸带中挑选第一第二点间的距离接近mm并且点迹清楚的纸带（如图所示）进行测量，把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别19.63cm,23,74cm.28.22cm>33.12cm。根据以上数据，可知重物由0点运动到B点，重力势能的减少量等于J,动能的增加量等于J.（収3位有效数字）.思考：为什么从几条打上点的纸带中挑选第一第二

5、点间的距离接近mm并且点迹清楚的纸带（如图所示）进行测量?思考：动能的增加暈为什么略小于势能的减少暈?方案二：在纸带上任取--段研究机械能是否守恒在重锤带动纸带自由下落，用打点计时器验证机械能守恒的实验时，打点计时器打出的纸带如下图所示.重锤的质量用m表示，根据纸带上的数据，重锤在B点的动能是,重锤在E点的动能是o在上述BE过程中，重锤重力势能变化是.（记数点A、B、C……F均为相邻的打点）BDE2.实验结论：□.误差分析①由于测量长度带来的误差属偶然误差，减小误差办法：一是测距离时都应从0点暈起，二是多测儿次取平均值.②实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打

6、点计吋器的阻力）做功，故动能的增加量AEK必定稍小于势能的减小量AEP,这属于系统误差【训练案】1.本实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是（）A.停表B.刻度尺C.天平D.打点计时器2.在验证机械能守恒定律的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有（）j_丄Znghd错误!未找到引用源。处2Bmsh<2错误!未找到引用源。处2j_C.mgh=^错误!未找到引用源。"屏D.以上都有可能3•在验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要直接测量的有（）A.重物的质量B.重力加速度C.重物下落的

7、高度D.与重物下落高度对应的重物的瞬时速度4.“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.⑴若实验屮所用的重物质量7^=1kg,打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s,则记录B点吋，重物的速度计，重物动能E肱二.从开始下落起至B点,重物的重力势能减少量是，因此可得出的结论是.（g収9.8m/s2）07.817.631.449.0（2）根据纸带算出相关各点速度v,量出下落距离九则以错误!未找到引用源。为纵轴，以h为横轴画出的图线应是下图中的（）ABCD4.某同学做“验证机械能守恒定律”实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一