20xx-20xx學(xué)年人教版必修2教案：第七章機(jī)械能守恒定律第9節(jié)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(存儲(chǔ)版)
【正文】 始點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算。也可以結(jié)合速度圖象推導(dǎo)。由于阻力的存在，重物動(dòng)能的增加量稍小于勢(shì)能的減少量，即 ΔE k＜ ΔE p。 ［布置作業(yè)］ 教材第 80頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”。 （ 2）計(jì)時(shí)器平面不在豎直方向，紙帶平面與計(jì)時(shí)器平面不平行是阻力增大的原因。 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于與之相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。由于第一點(diǎn)應(yīng)是重物做自由落體運(yùn)動(dòng)開(kāi)始下落的點(diǎn)，所以應(yīng)選取點(diǎn)跡清晰且第 2兩點(diǎn)間的距離接近 2mm的紙帶。 5．實(shí)際上重物和紙帶下落過(guò)中要克服阻力做功，所以動(dòng)能的增加量要小于勢(shì)能的減少量。 8．拆掉導(dǎo)線，歸整器材。 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1．如圖所示，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地固定在置于桌邊的鐵架臺(tái)上，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好。 3．為了增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，可以重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，還可以在一次下落中測(cè)量多個(gè)位置的速度，比較重物在這些位置上動(dòng)能與勢(shì)能之和。 設(shè)物體的質(zhì)量為 m，下落距離為 h時(shí)物體的瞬時(shí)速度為 v，則重力勢(shì)能減少 mgh，動(dòng)能增加 212mv ，故有 mgh＝ 212mv 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)出重物下落的高度 h，利用時(shí)間 t 內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度算出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。 3g）及紙帶；天平（秤量大 于 300g）及砝碼；鐵架臺(tái)、復(fù)夾、燒瓶夾；電源。 9．實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．要弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，本?shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，目的是利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律； 2．要明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法與技巧、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理，能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差的分析，從而使我們對(duì)機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識(shí)，不止停留在理論的推導(dǎo)上，而且還能夠通過(guò)親自操作和實(shí)際觀測(cè)，從感性上增加認(rèn)識(shí)，深化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解； 3．要明確紙帶選取及測(cè)量瞬時(shí)速度簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的方法。 教學(xué)用具 電火花計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）；重物（質(zhì)量 300g177。 如果忽略空氣的阻力，這時(shí)物體的機(jī)械能守恒， 即重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加 。終結(jié)點(diǎn)應(yīng)選擇距起點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)，這樣測(cè)量的相對(duì)誤差較小。即中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度。計(jì)算時(shí) g取當(dāng)?shù)氐臄?shù)值。 4．實(shí)驗(yàn)中因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，故不需測(cè)物體的質(zhì)量 m。 （ 1）用 21
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