人教版高中物理必修2第七章第9节实验：验证机械能守恒定律课件课件PPT
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（3）通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力 ，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理 量的方法； （4）通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要，既要动手 ，更要动脑。 3、情感态度与价值观 （1）通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发 学生对物理规律的探知欲； （2）使学生通过实验体会成功的乐趣与成就感，激发对物理世界 的求知欲； （3）培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同 的见解； （4）通过经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐 于探索自然界的奥妙。 教学重点：实验原理及方法的选择及掌握。 教学难点：实验误差分析的方法。
接通电源，待打点计时器工作稳定后 再释放纸带让重物下落
选择点迹清晰的纸带，最好是第1点和 第2点间距接近2 mm的纸带
h 误差
防止分段测量 增大误差
测量 误差
v 误差 减小相对误差
各点对应的下落高 度均从起点测量， 不可用累加法，否 则将增大误差
用 vn＝hn＋24－Thn－2比 用 vn＝hn＋12－Thn－1相 对误差小
减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落
空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？
先通电源，再释放纸带
5、释放纸带
时应注意什么问题？
释放重物前，重物应
靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端
，确保重物由静止释放。
（1）保证纸带从静止下落
七、注意事项
误差来源 阻力的 影响
实验操作 不当
减小误差的措施
设法减小阻力
增大重物重力 调节打点计时器 注意释放纸带与 接通电源的顺序 选择纸带
实验注意事项
打点计时器应安装稳固，限位孔在一 竖直线上，减小纸带与限位孔间的摩 擦阻力
减小重物体积可减小空气阻力
选用密度大的重物，一般用铁块
注意将打点计时器接在低压交流电源 上，调节好振针的长度，使点迹清晰
（2）
纸带上的点迹清晰，且纸带上的第一个点是放手
时打下的第一个点
（3）第1.2
两个点之间的间隔约为2mm
（4）因重物
下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定
稍小于重力势能减少量
h
7.辨析：计算物体的速 度，可有三种方法，是 否都适合？
1、Vn 2ghn
2、vn gtn
3、vn
hn1 hn1 2T
六、误差分析 1．本实验的误差主要是由于纸带测量产生的偶然误差和重 物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起的系统误 差，使动能的增加量稍小于势能的减少量． 2．测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差，安装打 点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些，体积尽 量小些的重物来减小系统误差． 3．打点计时器周期变化带来误差．
一、实验目的
1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．
2．掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法．
二、实验原理 让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒，有两种方 案验证物体的机械能守恒： 1．以物体下落的起始点 O 为基准，测出物体下落高度 h 时的速 度大小 v，若12mv2＝mgh 成立，则可验证物体的机械能守恒． 2．测出物体下落高度 h 过程的初、末时刻的速度 v1、v2，若关 系式12mv22－12mv12＝mgh 成立，则物体的机械能守恒．
思考：1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？
我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了
减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。
2、安装
打点计时器时，应注意什么问题？
计时器平面与纸带限
位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出
桌外。
3、这样做的目的是什么?
3．接通电源，释放纸带，让重物自由下落． 4．重复步骤 2、3，得到 3～5 条打好点的纸带． 5．在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，在起始点 标上 0，以后各点依次标上 1、2、3、…，如图乙所示，用刻度 尺测出对应的下落高度 h1、h2、h3、….
五、数据处理 1．利用公式 vn＝hn＋12－Thn－1，计算出点 1、点 2、点 3……的 瞬时速度 v1、v2、v3、…. 2．要验证的是12mv2＝mgh 或12mv22－12mv21＝mgΔh，只需验证12 v2＝gh 或12v22－12v21＝gΔh，因此不需要测量重物的质量 m. 3．验证：通过计算，在误差允许的范围之内12v2n与 ghn 是否 相等或12v2m－12v2n与 ghmn 是否相等．
第1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
第2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
实验探究一：实验原理与操作
例：在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实 验操作：
三、实验器材 铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸 带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源．
四、实验步骤 1．如图甲所示，把打点计时器固定在铁架台上，用导线把
打点计时器与学生电源连接好．
2．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计 时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附 近．
9.实验：验证机械能守恒定律
三维目标 1、知识与技能 （1）要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的 自由下落验证机械能守恒定律； （2）要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数 据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能 守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自 操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理 解 （3）要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。 2、过程与方法 （1）通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数 据及实验误差分析的能力； （2）通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧；
（3）通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力 ，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理 量的方法； （4）通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要，既要动手 ，更要动脑。 3、情感态度与价值观 （1）通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发 学生对物理规律的探知欲； （2）使学生通过实验体会成功的乐趣与成就感，激发对物理世界 的求知欲； （3）培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同 的见解； （4）通过经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐 于探索自然界的奥妙。 教学重点：实验原理及方法的选择及掌握。 教学难点：实验误差分析的方法。
接通电源，待打点计时器工作稳定后 再释放纸带让重物下落
选择点迹清晰的纸带，最好是第1点和 第2点间距接近2 mm的纸带
h 误差
防止分段测量 增大误差
测量 误差
v 误差 减小相对误差
各点对应的下落高 度均从起点测量， 不可用累加法，否 则将增大误差
用 vn＝hn＋24－Thn－2比 用 vn＝hn＋12－Thn－1相 对误差小
减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落
空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？
先通电源，再释放纸带
5、释放纸带
时应注意什么问题？
释放重物前，重物应
靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端
，确保重物由静止释放。
（1）保证纸带从静止下落
七、注意事项
误差来源 阻力的 影响
实验操作 不当
减小误差的措施
设法减小阻力
增大重物重力 调节打点计时器 注意释放纸带与 接通电源的顺序 选择纸带
实验注意事项
打点计时器应安装稳固，限位孔在一 竖直线上，减小纸带与限位孔间的摩 擦阻力
减小重物体积可减小空气阻力
选用密度大的重物，一般用铁块
注意将打点计时器接在低压交流电源 上，调节好振针的长度，使点迹清晰
（2）
纸带上的点迹清晰，且纸带上的第一个点是放手
时打下的第一个点
（3）第1.2
两个点之间的间隔约为2mm
（4）因重物
下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定
稍小于重力势能减少量
h
7.辨析：计算物体的速 度，可有三种方法，是 否都适合？
1、Vn 2ghn
2、vn gtn
3、vn
hn1 hn1 2T
六、误差分析 1．本实验的误差主要是由于纸带测量产生的偶然误差和重 物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起的系统误 差，使动能的增加量稍小于势能的减少量． 2．测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差，安装打 点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些，体积尽 量小些的重物来减小系统误差． 3．打点计时器周期变化带来误差．
一、实验目的
1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．
2．掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法．
二、实验原理 让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒，有两种方 案验证物体的机械能守恒： 1．以物体下落的起始点 O 为基准，测出物体下落高度 h 时的速 度大小 v，若12mv2＝mgh 成立，则可验证物体的机械能守恒． 2．测出物体下落高度 h 过程的初、末时刻的速度 v1、v2，若关 系式12mv22－12mv12＝mgh 成立，则物体的机械能守恒．
思考：1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？
我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了
减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。
2、安装
打点计时器时，应注意什么问题？
计时器平面与纸带限
位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出
桌外。
3、这样做的目的是什么?
3．接通电源，释放纸带，让重物自由下落． 4．重复步骤 2、3，得到 3～5 条打好点的纸带． 5．在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，在起始点 标上 0，以后各点依次标上 1、2、3、…，如图乙所示，用刻度 尺测出对应的下落高度 h1、h2、h3、….
五、数据处理 1．利用公式 vn＝hn＋12－Thn－1，计算出点 1、点 2、点 3……的 瞬时速度 v1、v2、v3、…. 2．要验证的是12mv2＝mgh 或12mv22－12mv21＝mgΔh，只需验证12 v2＝gh 或12v22－12v21＝gΔh，因此不需要测量重物的质量 m. 3．验证：通过计算，在误差允许的范围之内12v2n与 ghn 是否 相等或12v2m－12v2n与 ghmn 是否相等．
第1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
第2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
实验探究一：实验原理与操作
例：在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实 验操作：
三、实验器材 铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸 带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源．
四、实验步骤 1．如图甲所示，把打点计时器固定在铁架台上，用导线把
打点计时器与学生电源连接好．
2．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计 时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附 近．
9.实验：验证机械能守恒定律
三维目标 1、知识与技能 （1）要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的 自由下落验证机械能守恒定律； （2）要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数 据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能 守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自 操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理 解 （3）要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。 2、过程与方法 （1）通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数 据及实验误差分析的能力； （2）通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧；