高中物理新課標(biāo)人教版必修2優(yōu)秀教案：-文本式教學(xué)設(shè)計-實驗：驗證機(jī)械能守恒定律(編輯修改稿)
2025-04-05 06:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 始運(yùn)動的，根據(jù)h=gT2/2=≈2 mm.在起始點(diǎn)標(biāo)上0，用刻度尺測量紙帶從點(diǎn)0到點(diǎn)2……之間的距離hh2……計算出相應(yīng)減少的重力勢能,填入事先設(shè)計好的表格.處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.參考數(shù)據(jù)：各計數(shù)點(diǎn)45678910t(s)h(102 m)v=Δh/Δt(m/s)ΔEk=mv2/2ΔEp=mgh實驗結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減少的重力勢能等于增加的動能，機(jī)械能守恒.學(xué)生分組實驗，并處理數(shù)據(jù)，教師利用實物投影儀展示幾組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行點(diǎn)評.師生根據(jù)實際實驗中的體會，總結(jié)實驗注意事項：，必須使兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.，需保持提紙帶的手不動，待接通電源，讓打點(diǎn)計時器工作正常后再松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個點(diǎn)是一個清晰的點(diǎn).、二點(diǎn)間接運(yùn)2 mm的紙帶. Hz交流低壓電源.，必須從起始點(diǎn)算起，不能搞錯，為了減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不易過長，有效長度可在60 cm—80 cm之內(nèi).，只要驗證gh是否等于v2即可，也可不用測重錘的質(zhì)量.誤差分析：教師指導(dǎo)學(xué)生觀察表格中的數(shù)據(jù)，減少的重力勢能并不是嚴(yán)格地等于增加的動能，而是稍大于增加的動能，讓學(xué)生思考其中的原因，并總結(jié)歸納.原因：重物和紙帶下落過程中要克服阻力，包括空氣阻力、減少的重力勢能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動能， ＜50 Hz,使動能Ek＜Ep的誤差進(jìn)一步加大，f＞50 Hz則可能出現(xiàn)Ek＞，應(yīng)該嚴(yán)格按照實驗步驟進(jìn)行. 例題在用自由落體法驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別hA、hB、hC、hD、打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為f，則在打B、D兩點(diǎn)時，重物的速度vB=__________，vD=，則在打B、D兩點(diǎn)時重物的機(jī)械能EB=__________，ED=__________，若EB__________ED，則說明重物在下落過程中機(jī)械能守恒.解析：根據(jù)紙帶上瞬時速度的計算方法，得vB=f, vD=f，打B點(diǎn)時，重物的動能和重力勢能分別為：EkB=,EpB==EkB+EpB=mf2(hChA)EkD=mf2（hEhC)2,EpD=mghD,ED=mf2(hEhC)2mghD.如果EB=ED，則說明重物在下落過程中機(jī)械能守恒.方法總結(jié)：實際上，重物拖著紙帶在下落過程中，受到阻力作用，機(jī)械能在不斷減小，故有EB，所以有0EBED,mvB2mghB0, mghD0,說明重物在實際下落過程中，重力勢能的減少量大于動能的增加量.課堂訓(xùn)練（1）為進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒定律”
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