2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.9 实验：验证机械能守恒定律学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第七章机械能守恒定律7.9实验：验证机械能守恒定律学案新人教版必修2【学习目标】1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2．掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。【难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。【自主导学】 1、必须选择一个符合机械能守恒的运动模型来验证机械能守恒定律，本实验选择自由落体运动模型来验证机械能守恒定律，是因为物体在自由落体运动过程中只有____做功，满足____________。2、按照书本要求，本实验

2、是验证自由落体轨迹上开始点和其后任意点之间的机械能守恒，为此必须选择物体初速度为_______,判断开始点是否满足要求的依据是_____________,为了计算物体减少的重力势能，必须测量出物体__________________，对应的测量器材是___________。为了计算出某时刻物体的动能，必须测量出物体在该时刻的瞬时速度，其计算公式为__________________，这是利用了什么原理？_________________。为了计算物体的动能和重力势能，按理还需要知道物体的质量，但本实验中可以不测物体的质

3、量，其原因是_______。3、实验操作过程中，是先接通电源开始打点还是先放开纸带？为什么？_______。4、为了减小实验误差，应尽量减小重物下落时纸带所受的阻力。因此重锤应选______（填重、轻），纸带应_______放置。尽管采取了上述措施，但由于阻力还是存在的，所以实验中重力势能的减小量应______动能的增加量，这样才是符合实际的。5、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？6、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远

4、些好，还是近些好？7、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式：如图1所示，质量为m的物体从O点自由下落，以地面作为参考平面，取物体下落过程中的任意两点A和B，则由机械能守恒定律可列出方程（用vA、vB、m、hA和hB表示）：　　　　　　　　　　　　；将动能移到同一侧，重力势能移到另一侧，则上式亦可写成：　　　　　　　　　　　　　　　；等式说明，物体重力势能的　　　　　等于动能的　　　　　。为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意一点（如图1中A点）来进行研究，这时应有：　　　　　　（用vA、m、h表示）。O2．用什

5、么实验仪器确定重物下落的高度？3．如何求出A点的瞬时速度vA？如图2所示是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。从O点开始依次取计数点1，2，3，4，用t表示任意两个相邻点间的时间间隔，则各点的速度v1，v2，v3，v4可表示为【自我检测】1．关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：A、选用重物时，重的比轻的好；B、选用重物时，体积小的比大的好；C、要用秒表测出重锤下落的时间；D、重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需直接测量的物理量是_________

6、___，间接测量的物理量是____________________。3．为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。4．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图4所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中

7、重锤下落运动的加速度大小表达式为_________。在打第5个计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为________。图4