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(jì)-實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(編輯修改稿)
2025-04-05 06:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 始運(yùn)動(dòng)的，根據(jù)h=gT2/2=≈2 mm.在起始點(diǎn)標(biāo)上0，用刻度尺測(cè)量紙帶從點(diǎn)0到點(diǎn)2……之間的距離hh2……計(jì)算出相應(yīng)減少的重力勢(shì)能,填入事先設(shè)計(jì)好的表格.處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.參考數(shù)據(jù)：各計(jì)數(shù)點(diǎn)45678910t(s)h(102 m)v=Δh/Δt(m/s)ΔEk=mv2/2ΔEp=mgh實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，機(jī)械能守恒.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，并處理數(shù)據(jù)，教師利用實(shí)物投影儀展示幾組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行點(diǎn)評(píng).師生根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的體會(huì)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：，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(dòng)，待接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后再松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個(gè)點(diǎn)是一個(gè)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(cuò)，為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不易過長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在60 cm—80 cm之內(nèi).，只要驗(yàn)證gh是否等于v2即可，也可不用測(cè)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(shì)能并不是嚴(yán)格地等于增加的動(dòng)能，而是稍大于增加的動(dòng)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(shì)能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能， ＜50 Hz,使動(dòng)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(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行. 例題在用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別hA、hB、hC、hD、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，則在打B、D兩點(diǎn)時(shí)，重物的速度vB=__________，vD=，則在打B、D兩點(diǎn)時(shí)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(shí)速度的計(jì)算方法，得vB=f, vD=f，打B點(diǎn)時(shí)，重物的動(dòng)能和重力勢(shì)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(shí)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(shí)際下落過程中，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量.課堂訓(xùn)練（1）為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”
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