人教版高中物理必修二高一能力提升:7-9实验:验证机械能守恒定律

合集下载

高中物理人教版必修二《7.9实验:验证机械能守恒定律》课件

高中物理人教版必修二《7.9实验:验证机械能守恒定律》课件

是否守恒,实验装置如图所
示.
方法 2: ①任意找两点 A、B,分别测出两 点的速度大小 vA、vB 以及两点之 间的距离 Δh.若物体的机械能 守恒,应有 ΔEp=ΔEk.
②计算打第 n 个点速度的方法: 测出第 n 个点与相邻前后点间的距离 xn 和 xn+1,由公式 vn=xn+2Txn+1或 vn= hn+12-Thn-1算出,如图所示.
6.应用公式 v0=hn+12-Thn-1计算各点对应的即时速度 v1、v2。
7.计算各点对应的重力势能减少量 mgh 和动能的增加量 12mv2,进行比较.
• 五、注意事项:
• 1.打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上, 以减小摩擦阻力.
• 2.实验时,需保持提纸带的手不动,先接通电源、让打点计时 器工作正常后才松开纸带让重锤着落,以保证第一个点是一个清 楚的小点.
七、巩固训练:
完成导学案例1、例2、例3
谢谢观看
• 3.选用纸带时应尽量挑第一、二点间接近2mm的纸带.
• 4.测量着落高度时,应从起点算起,为了减小h的相对误差,选 取的各个计数点要离起点远一些,但纸带也不宜太长,有效长度 可在60cm~80cm之内.
• 5、因不需要知道动能和重力势能的具体数值,所以不需要测量 重物的质量.
六、实验结论:
只在重力作用下,物体的重力势能和动能可 以相互转化,但总的机械能守恒.
起纸带使重锤停靠在打点计时器邻近. • 3.接通电源,松开纸带,让重锤自由着落 • 4.重复几次,得到3~5条打好点的纸带. • 5.在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2 mm,且点迹清楚的一
条纸带,在起始点标上0,以后各点顺次标1、2、3……用刻度尺测出对应着落

新人教高一物理必修二 第七章 第9节 实验验证机械能守恒定律 课件(共17张)

新人教高一物理必修二 第七章 第9节 实验验证机械能守恒定律 课件(共17张)

• C.既要足够重,又要体积非常小。
• D.应该密度大些,还应便于夹紧纸带,使纸带随 同运动时不致扭曲。
• 2.本实验中,除铁架台、铁夹、学生电源、B纸D 带 和重物外,还需选用下述仪器中的哪几种?
A.秒表 B.刻度尺
C.天平
D.打点计时器
• 3.验证机械能守恒定律的实验步骤编排如下,其中有些 是必要的,有些是错误的。根据实验,请选出必要的步骤, 并按正确的操作顺序把它们前面的字母填写在题后的空格 上。
【实验器材】
铁架台(带铁夹);打点计时器;重锤
(带纸带夹子);纸带数条;复写纸片;
导线;毫米刻度尺。
除了上述器材外,还必须


【实验步骤】 1、按图把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计 时器与学生电源连接好。 2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计 时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时 器附近。 3、接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。 4、重复几次,得到3~5条打好点的纸带。 5、在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 2mm,且点迹清晰的一条纸带,在起始点标上0,以后各 依次标1,2,3,……用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、 h3、…。 6、应用公式计算各点对应的即时速度v1、v2、v3、……。
7、应用公式vn
hn1 hn1 2T
计算
各点对应的即时速度v1、v2、v3、……。
8、计算各点对应的势能减少量mgh。和动能
的增加1量m,v 2进行比较。 2
【注意事项】 1、打点计时器安装时,必须使两纸带限拉孔在同一竖直线 上,以减小摩擦阻力。 2、实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源、让打点 计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个 点是一个清晰的小点。 3、测量下落高度时,都必须从起始点算起,不能搞错,为 了减小测量值h时的相对误差,选取的各个计数点要离起始 点远一些,纸带也不宜过长,有效长度可在60cm~80cm以 内。 4、因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量 重物的质量。

人教版高一物理必修二:7.9《实验:验证机械能守恒定律》优质课件

人教版高一物理必修二:7.9《实验:验证机械能守恒定律》优质课件

误 差 分 析
1、偶然误差: 测量长度时会带来误差 2、系统误差:
实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主 要是打点计时器的阻力)做功,故动能的增加 量ΔEK 必定稍小于势能的减少量ΔEP 。
数 据 高度hn/m 记 速度v /m/s n 录
势能EP/J
测量点n
1
2
3
4
5
6
动能EK/J
可不可以 用图象处 理数据?
速度能不能用 v = 2 gh 或 v = gt 计算?
这种方法是根据 机械能守恒定律 得到的,而我们 的目的就是验证 机械能守恒定律, 所以不能用。
这种方法认为加速度为g , 由于各种摩擦阻力不可避免, 所以实际加速度必将小于g, 这样将得到机械能增加的结 论,有阻力作用机械能应该 是减少的,故这种方法也不 能用。
1、安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在同 注 一竖直线上,以减小摩擦阻力。
意 2、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可可 事 使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积, 项 可使空气阻力减小。
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接 近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。 4、实验用的纸带一般小于1m ,从起始点开始大 约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第 一个点或倒数第二个点,从这一个点向前数4~6 个点当初位置的点,可以减小这两个点的瞬时速 度以及两点之间距离(高度h)测量的误差。
练习
在验证机械能守恒定律时,将重物自由下落,纸带记 录如图所示.(计算结果取2位有效数字)T=0.02s图 中纸带左端为与重物相连端,O点为重物静止时所记 录的点,ABC三个记数点为打点计时之点,则重物下 (AB+BC)/2T 落hB距离时,其速度VB可用计算式VB=_________ 进行计算,根据图示数据求出VB=______m/s ;重物重 1.6 1.5J ,动能增加量为_____ 1.3J ,两者 力势能减少量为________ 下落过程中,重物克服摩擦和 不完全相同的原因是: 空气阻力做功,部分机械能转化为内能 ______________________________________________ 实验中需要的测量仪器是____________________. 打点计时器,刻度尺

新课标人教版高一物理必修二 第七章 第9节 实验:验证机械能守恒定律

新课标人教版高一物理必修二 第七章  第9节  实验:验证机械能守恒定律
2
1 2 (3)验证:通过计算,在误差允许的范围之内 vn 与 ghn 是否相等 2 1 2 1 2 或 vm - vn 与 ghmn 是否相等。 2 2
六、注意事项 (1)尽可能地控制实验条件,即应满足机械能守恒的条件, 这就要求尽量减小各种阻力,采取的措施有: ①安装打点计时器时,必须使两个限位孔的中线竖直,以减
力势能的减少量ΔEp。这是实验设计上带来的系统误差。 (3)打点计时器周期变化带来误差。
例1:
在验证机械能守恒定律的实验中。
(1)从下列器材中选出实验所必须的,其编号为________。 A.打点计时器(包括纸带); C.天平; E.秒表; B.重物; D.毫米刻度尺; F.小车。
(2)打点计时器的安装放置要求为________________;开始
新课标人教版 高一物理 必修二
实验理论指导
题型一
第 七 章 第 9 节
典题案例 导析
题型二 题型三
知能演练提升
一律。
二、实验原理 在自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以相互转 化,但总机械能守恒。 方法1:若以重物下落的起始点O为基准,设重物的质量
3.纸带处理 在起始点标上0,在以后各点依次标上1、2、3、…用刻 度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、… 五、数据处理 hn+1-hn-1 (1)利用公式vn= ,计算出点1、点2、点3…的 2T 瞬时速度v1、v2、v3…。
1 2 1 1 1 2 2 (2)要验证的是 mv =mgh 或 mv2 - mv1 =mgΔh, 只需验证 2 2 2 2 1 2 1 2 v =gh 或 v2 - v1 =gΔh,因此不需要测量重物的质量 m。 2 2
三、实验器材 铁架台(带铁夹),打点计时器,重物(带纸带夹子), 纸带数条,复写纸,导线,毫米刻度尺,学生电源(交

人教版高一物理必修二教案-7.9实验:验证机械能守恒定律

人教版高一物理必修二教案-7.9实验:验证机械能守恒定律

第九节实验:验证机械能守恒定律结对交流收集问题指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。

就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。

第二层级小组讨论小组展示补充质疑教师点评主题1:实验方案(1)引导学生阅读教材“实验方法”部分内容,完成相关问题(2)实验需要的器材:铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器或电磁打点计时器;重锤(带纸带夹);纸带(数条)、复写纸片、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。

引导学生利用器材进行实验。

(1)实验步骤如下:①按照教材所示装置安装打点计时器;②将纸带穿过打点计时器,下端与重物相连;③先接通电源后释放纸带;④更换纸带重复以上步骤;⑤选择纸带处理数据。

(2)本实验可以不测量重物的质量。

因为验证机械能守恒定律的表达式mv2=mgh和m-m=mgΔh中,式子两边重物的质量m可以约去。

验证mv2=mgh时,需要从重物下落的起始点开始算起,这时需要挑选第1、2点间距离接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量。

验证m-m=mgΔh时,一般选择离起始点稍远一些的两个参考点来测量。

PPT课件主题2:对实验误差的分析以及注意事项(1)创设情景,引导学生阅读教材并回答问题。

(2)引导学生分析、交流、归纳要注意的问题和误差分析,点评。

(1)实验误差分析:①本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(如空气阻力、打点计时器阻力)做功,故动能的增加量ΔE k稍小于重力势能的减少量ΔE p,即ΔE k<ΔE p,这属于系统误差。

改进的办法是调整器材的安装,尽可能地减小阻力。

②本实验的另一个误差来源于长度的测量,属偶然误差。

减小误差的办法是测下落PPT课件距离时都从O点量起,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来减小误差。

(2)计算重物下落的速度时,不能用v n=gt n或v n=计算,因为只要认为加速度为g,机械能必然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。

人教版高中物理必修二高一基础夯实:7-9实验:验证机械能守恒定律.docx

人教版高中物理必修二高一基础夯实:7-9实验:验证机械能守恒定律.docx

高中物理学习材料基础夯实1.(潍坊市12~13学年高一下学期期末)在用自由落体验证机械能守恒的实验中,用如图所示的装置打出一条纸带。

在纸带上选取某两点,测量并计算出两点间动能的增量ΔE k和重力势能的减小量ΔE p。

一般实验的结果总是ΔE k________ΔE p(填“>”、“=”或“<”),产生这一结果的原因是______________________。

答案:< 有阻力或有摩擦2.用落体运动验证机械能守恒定律的实验.为进行该实验,备有下列器材可供选择:A铁架台、B(电磁)打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压直流电源、F天平、G秒表、H导线、I重锤.其中不必要的器材是________________________(填对应的字母).缺少的器材是______________________。

答案:E F G刻度尺低压交流电源3.在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中:(1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz,甲、乙两条实验纸带如图所示,应选________纸带好。

(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律。

现已测得2、4两点间距离为s1,0、3两点间距离为s2,打点周期为T,为了验证0、3两点间机械能守恒,则s1、s2和T应满足的关系为________。

答案:(1)甲(2)T2=s21 8gs2解析:(1)由于甲图中1、2两点间的距离(1.9mm)接近于2mm,故选甲图。

(2)mgs2=12mv2v=s12T得T2=s218gs24.(唐山一中高一检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中:(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择:( )A.质量为10g的砝码B.质量为200g的木球C.质量为50g的塑料球D.质量为200g的铁球(2)下列叙述正确的是( )A.实验中应用秒表测出重物下落的时间B.可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度C.因为是通过比较mv22和mgh是否相等来验证机械能是否守恒,故不需要测量重物的质量D.释放重物前应手提纸带的上端,使纸带竖直通过限位孔(3)质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s,那么从打点计时器打下起点O到打下B 点的过程中,物体重力势能的减少量E p=________J,此过程中物体动能的增加量E k=________J。

人教版高中物理必修二7.9 实验:验证机械能守恒定律

人教版高中物理必修二7.9 实验:验证机械能守恒定律

7.9 实验:验证机械能守恒定律
【素能综合检测】
1.(3分)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学依据纸带求得相关各点的瞬时速度以及与此相对应的下落距离h,以v2为纵轴,以h为横轴,建立坐标系,描点后画出变化图线,从而验证机械能守恒定律.若所有操作均正确,则得到的v2-h图象应是图中的()
2.(3分)如图1是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是( )
【解析】选C、D.v n应表示从(n-1)到(n+1)间的平均速度.C、D对,A、B错.
3.(4分)在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)将下列主要的实验步骤,按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上:
A.用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处;
B.将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器的限位孔;。

人教版高一物理必修2:7.9实验:验证机械能守恒定律(共22张PPT)

人教版高一物理必修2:7.9实验:验证机械能守恒定律(共22张PPT)

为什么图象 通过原点?
gh
=
1 2
v
2
1 2
v
2
0
该图象的 斜率表示
什么?
h
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)
接通电源,再松开纸带,让 重物自由下落。
3、更换纸带,重复几次。
45、、选比择较合12适mv的n2和纸m带gh,n 处理是数否据相。等计算vn及对应动能
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)
问题导学4'
h
纸带上的第一个点为计时起点0 (起始点的速度应
该为零,即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸 带刚开始下落)。
纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。 可以回避起始点吗(即处理纸带时可以不用到起始点吗)?
A
Δh
B
我们可以选取A、B两点,比较它们的机械能EA 和EB。若以点B为0 势能点,则有:
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 一物理 必修2 :7.9实 验:验 证机械 能守恒 定律( 共22张P PT)

【人教版】高中物理必修二教案:7.9实验:验证机械能守恒定律

【人教版】高中物理必修二教案:7.9实验:验证机械能守恒定律

7. 9 实验:考证机械能守恒定律教课目的一、知识与技术1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2.掌握考证机械能守恒定律的实验原理。

二、过程与方法经过用纸带与打点计时器来考证机械能守恒定律,体验考证过程和物理学的研究方法。

三、感情、态度与价值观经过实验考证,领会学习的快乐,激发学习的兴趣;经过亲自实践,建立“实践是查验真谛的独一标准”的科学观。

培育学生的察看和实践能力,培育学生脚踏实地的科学态度。

教课要点1. 考证机械能守恒定律的实验原理。

2. 实验原理及方法的选择及掌握。

教课难点实验偏差剖析的方法。

教课过程一、导入新课经过上一节课的学习, 我们知道机械能守恒定律及其表达式以及其在物理学中的重要地位。

一个规律的提出,不只要有理论的支持,还要由实验的考证,今日我们就设计实验,来考证机械能守恒定律。

二、新课教课 (一)实验方法在图 1 中,质量为 m 的物体从 O 点自由着落,以地作零重力势能面,着落过程中随意两点 A 和 B 的机械能分别为:E A =1mv 2Amgh A ,E B = 1mv B 2mgh B22假如忽视空气阻力,物体着落过程中的机械能守恒,于是有E A =E B ,即 1mv A2mgh A= 1mv B 2mgh B22上式亦可写成1mv B 2 1mv A 2 mgh A mgh B式左 表示物体由A 到B 程中 能的增添,右 表示物体由 A 到 B 程中重力能的减少。

等式 明,物体重力 能的减少等于 能的增添。

了方便,能够直接从开始下落的 O 点至随意一点(如1 中 A 点)来 行研究, 有:1 mv 2Amgh ——本2要 的表达式,式中 h 是物体从 O 点着落至 A 点的高度, v A 是物体在 A 点的瞬 速度。

(二) 中需要注意的教 : 同学 看教材P79“要注意的 ”部分,思虑一下 :1.重物 取的原 是什么? 什么?2.本 差的主要根源是什么?怎 有效地减小 差?3. 了利用重物着落的某个 程 机械能守恒,怎样适合的 取重物着落的初末位置?4.重物的 量能否需要 量? 什么? 学生看 思虑、 并回答:1. 重物和 着落 程中要战胜阻力,主假如 和 器之 的摩擦力, 器平面不在 直方向上, 减小 差, 固定打点 器 , 器平面要 直以利于减小 与 器的摩擦力。

2014高一物理(人教版)必修2能力提升:7-9 实验:验证机械能守恒定律

2014高一物理(人教版)必修2能力提升:7-9 实验:验证机械能守恒定律

能力提升1.如图(a)中,悬点正下方P 点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。

在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。

用重垂线确定出A 、B 点的投影点N 、M 。

重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M 点对齐。

用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2,算出A 、B 两点的竖直距离,再量出M 、C 之间的距离x ,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g ,小球的质量为m 。

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm 。

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0=________。

(3)用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中,重力势能的减少量ΔE p =________,动能的增加量ΔE k =________。

答案:(1)65.0 (2)x g 2h 2 (3)mg (h 1-h 2) mgx 24h 22.如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg 的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器。

当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动。

测得记号之间的距离依次为26.0mm 、42.0mm 、58.0mm 、74.0mm 、90.0mm 、106.0mm ,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样,由此验证机械能守恒。

根据以上内容,回答下列问题:(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)。

(2)根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度v C=________m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度v D=________m/s;记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为________J,重力势能的变化量为__________J(g=9.8m/s2)。

人教版高中物理必修二教案第七章机械能守恒定律第9节实验:验证机械能守恒定律

人教版高中物理必修二教案第七章机械能守恒定律第9节实验:验证机械能守恒定律
二、实验步骤
1.按图安装实验器材,电源接学生电源,并将输出电压调至4~6V交流。接通电源前,用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。
2.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。关闭电源,取下纸带备用。
3.重复步骤2两次,打出3条纸带。
4.取点迹清晰,且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第一点记为O点,然后在纸带上任取5个连续的点(或间隔点数相同的点)1.2.3.4.5,如下图所示。
“点拨拓展”
四、注意事项:
1.本实验中的阻力(空气阻力、纸带阻力)是客观存在的,只有当重锤的重量足够大,才能确保阻力远小于重力,近似满足机械能守恒的条件。
2.如果我们得到的式子是mgh2< m ,是正常的,因为有介质阻力作负功;反之,如果得到mgh2> m ,则说明实验有问题。
3.取第一、二点间距为2mm进行数据处理的道理是:只有当振针抬起的一刻释放纸带,才会有第一、二点之间的距离为2mm,反之,如果振针运动到空中时释放纸带,则第一、二点之间的距离必然会小于2mm(因为运动时间不足0.02s)。对于第二种情形,则相当于初速度打第一点时初速度不为零(事实上是“小于”零),所以不是本实验所规定的考查过程。




知识与能力
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。
过程与方法
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法。
情感、态度与价值观
通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度。
过程设计
二次备课
“合作释疑”

人教版必修2物理:7.9 实验:验证机械能守恒定律 教案设计

人教版必修2物理:7.9 实验:验证机械能守恒定律  教案设计

《验证机械能守恒定律》教学设计一、教材分析与设计思路《验证机械能守恒定律》是高中物理人教版必修2第七章第9节的知识。

这节课按照科学探究的要求,组织学生根据力学知识,制定实验计划,设计方案和进行操作,通过科学探究,使学生对机械能守恒定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识;学会应用科学探究的方法研究物理问题,探索物理规律,加深对科学的本质和价值的理解;运用计算机辅助,使学生亲身体验现代科技的影响,掌握将信息技术作为知识获取工具的方法。

二、学情分析高三学生对机械能守恒定律的知识在高一已经有了详细的学习,但是在复习中仍然有一部分学生对定律的理解和应用掌握不牢固。

通过探究性的学习,加深学生对机械能守恒定律的理解。

遇到类似题目可以融会贯通。

三、教学目标1、知识与技能:(1)学会用打点计时器打下的纸带计算物体运动速度(2)掌握验证机械能守恒定律的实验原理2、过程与方法:(1)通过用纸带子与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法(2)通过DIS验证机械能守恒定律的实验原理体会科学实验的优势3、情感态度与价值观:(1)通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习兴趣(2)通过亲身实践,树立时间是检验真理的唯一标准的科学观点(3)培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度四、教学重点、难点教学难点:掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

教学重点: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。

五、教学过程任务三用DIS 实验验证机械能守恒定律3.实验过程与数据分析:1、将DISLab机械能守恒实验器按装配图安装好(参照《用户手册》),把光电门传感器固定在实验器的A点,并接入数据采集器的第一通道;2、将小摆球用磁铁夹吸住,固定在A点上方5~10厘米处;3、移动光电门传感器固定臂,使用测平器观察并调整光电门的透光孔正好在A点;4、打开“计算表格”,点击“自动记录”中的“开始”,释放摆球,当摆球通过光电门传感器后,阻止摆球回摆;5、移动光电门传感器固定臂,使用测平器观察并调整光电门的透光孔分别位于B、C、D点,重复步骤4,获得四次实验数据;6、点击“变量”分别定义“h”“m”表示光电门距零势点的高度和摆球的质量,并输入相应的数据;7、点击“公式”,输入计算摆球速度和摆球在各点的机械能公式,得到实验结果;课后反思:新课程标准要求学生在物理课的学习中不仅需要学到物理基础知识和实验技能,而且需要体验科学探究过程,增强创新意识和实践能力。

7-9实验 验证机械能守恒定律-高中物理课件(人教版必修2)

7-9实验 验证机械能守恒定律-高中物理课件(人教版必修2)


v 误差 误差
vn=hn+12-Thn-1相对误

差小
七、实验改进 物体下落过程中通过某一位置时的速度可以用光电计时器测出来,利用
这种装置验证机械能守恒定律,能消除纸带与限位孔的摩擦阻力带来的系统 误差.
其他验证方法一:利用气垫导轨验证机械能守恒
L v1 t1
EK1
1 2
mv12
EP1 mgh1
六、注意事项 1.应尽可能控制实验条件,即应满足机械能守恒的条件,这就要求尽量减小各种 阻力的影响,采取的措施有:
(1)安装打点计时器时,必须使两个限位孔的中线严格竖直,以减小摩擦阻力. (2)应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响相对减小,增大密 度可以减小体积,可使空气阻力减小.
2.实验中,提纸带的手要保持不动,且保证纸带竖直.接通电源后,等打点
思考:我们熟知的运动中,哪些运动满足仅有重力做功?
自由落体运动
x
y 平抛运动
小球的摆动
钩码拉动滑块的运动
➢新课教学
一、实验目的 验证机械能守恒定律.
二、实验原理 1.在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动 能互相转化,但总的机械能保持不变.若物体某时刻瞬时速
度为v,下落高度为h,则重力势能的减少量为mgh, 动能的 增加量为 mv2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等,
方法三:图象法.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高 度h,并计算各点速度的平方v2,然后以 v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数 据绘出 v2-h图线.若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线, 则验证了机械能守恒定律.
图 象
gh
=
1 2

高中物理必修二7.9实验:验证机械能守恒定律--课件(人教版必修2)

高中物理必修二7.9实验:验证机械能守恒定律--课件(人教版必修2)
实验改进
例1 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现 有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带 、带铁夹的重锤.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器 材有________.(填入正确选项前的字母) A.米尺 B.秒表 C.天平 D.直流电源 E.交流电源 (2)实验中误差产生的原因有________.(写出两个 原因)
第九节 实验:验证机械能守恒定律
一、实验目的:Leabharlann 验证机械能守恒定律二、实验原理: 做自由落体运动的物体,只受重力作用,
其机械能守恒。 (1)物体下落的高度为h时速度为v,则物体的重力势 能减小量为mgh,动能增加量为1/2mv2。
如果在误差范围内 mgh=1/2mv2 ,即gh=1/2v2, 就验证了机械能守恒定律.
(2)如图所示,借助打点计时器打出的纸带,测出物体 自由下落的高度h和该时刻的速度v,以纸带上的第n 个点为例:
vn=xn+2Txn+1=hn+12-Thn-1
三、实验器材:
铁架台(带铁夹),打点计时器,重物(带纸带夹子),纸带, 复写纸,导线,毫米刻度尺,学生电源.
四、实验步骤:
1.安装装置: 将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压交流电源相连
。 2.接电源,打纸带:
把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,
用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近,接通电源,待打点稳定后松开
纸带,让重物自由下落.重复几次,打下3~5条纸带. 3.选纸带:
选取点迹较为清晰的,挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并
依次标上0,1,2,3….
2.系统误差:
(1)实验过程中要克服阻力做功,故动能的增加量ΔEk必定稍 小于势能的减少量ΔEp. (2)交流电的频率f不是50 Hz也会带来系统误差.若f>50 Hz, 由于速度值仍按频率为50 Hz计算,频率的计算值比实际值偏小 ,周期值偏大,算得的速度值偏小,动能值也就偏小,使Ek<Ep 的误差进一步加大;根据同样的道理,若f<50 Hz,则可能出现 Ek>Ep的结果.

人教版高中物理必修二:7.9 实验:验证机械能守恒定律 课件

人教版高中物理必修二:7.9 实验:验证机械能守恒定律 课件

• 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021 2:27:49 PM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/142021/3/142021/3/14Mar-2114-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/142021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶,一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头,那么任何风都不是顺风。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
4.重复几次,得到3~5条打好点的纸带。
5.在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近
2mm,且点迹清晰的一条纸带,在起始点标上0,以后
各依次标上1,2,3……,用刻度尺测出对应下落高度
h1、h2、h3……
6.应用公式
vn
hn1 hn1 2T
计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3……
7.计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量
铁架台
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(精心整理,诚意制作)
能力提升
1.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。

在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。

用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。

重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。

用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g,小球的质量为m。

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=________。

(3)用测出的物理量表示出小球从A
到B过程中,重力势能的减少量ΔE p=________,动能的增加量ΔE k =________。

答案:(1)65.0 (2)x
g
2h2
(3)mg(h1-h2)
mgx2
4h2
2.如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器。

当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动。

测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0 mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/ min”的字样,由此验证机械能守恒。

根据以上内容,回答下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)。

(2)根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度v C=________m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度v D=____ ____m/s;记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为________J,重力势能的变化量为__________J(g=9.8m/s2)。

由此可得出的结论是___ _____。

(结果保留两位有效数字)
解析:(1)T=1
n

60
1440
s=0.042s,左端相邻笔迹间间距大,故左
端是悬挂端。

(2)v C=(58.0+42.0)×10-3
0.042×2
m/s=1.2m/s,
v D=(58.0+74.0)×10-3
0.042×2
m/s=1.6m/s,
ΔE K=1
2
m(v2D-v2C)=0.53J,ΔE P=mg CD=0.57J,
在误差允许范围内,圆柱体的机械能是守恒的。

3.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示:
(1)实验步骤:

将气垫导轨放在水平面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l=9.30mm。

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=________cm。


将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已能过光电门2;。

相关文档
最新文档