機(jī)械能守恒定律(第一課時)-資料下載頁
2025-06-26 02:35本頁面
【正文】 在B、C、D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，重復(fù)實驗，得到四組數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)計算”，得到擺錘通過A、B、C、D各點(diǎn)時的動能、勢能和機(jī)械能值。設(shè)計意圖：研究動能和重力勢能轉(zhuǎn)化中所遵循的規(guī)律。通過數(shù)據(jù)分析，使學(xué)生得到機(jī)械能減少是由于受到阻力的作用，阻力做功使得機(jī)械能減少。教學(xué)案例片段學(xué)生活動教師活動1． 使用測平器精確定位擺錘的初始位置A和光電門分別在BCD三點(diǎn)的位置。測出各點(diǎn)速度，從而得出各點(diǎn)的動能、勢能、機(jī)械能。2． 學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出：擺錘在運(yùn)動中，勢能減少，動能增加，轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能在減少，但機(jī)械能很接近。3． 學(xué)生討論得出有空氣阻力，還存在一些操作誤差，使得機(jī)械能不守恒。講解示范：如何使用測平器精確定位。展示各組學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實驗結(jié)論。問題1：為什們A、B、C、D四點(diǎn)的機(jī)械能會有一些差異呢？問題2：這個實驗中擺球所受的空氣阻力很小，如果我們將阻力作用放大一點(diǎn)，是不是機(jī)械能減少得就多一點(diǎn)呢？應(yīng)用建議：1．固定光電門和磁鐵夾時為達(dá)到精確定位，需使用測平器。2．每次釋放擺錘之前，均需點(diǎn)擊“開始記錄”。3．當(dāng)擺錘通過光電門傳感器后，要防止擺錘回擺產(chǎn)生誤擋光。三、用PASCO實驗得出物體沿粗糙斜面下滑機(jī)械能不守恒（探究性定性實驗）資源與器材：PASCO系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集器、運(yùn)動傳感器）、力學(xué)軌道、小車、鐵架臺等。組裝與操作： 用鐵架臺架設(shè)好力學(xué)軌道，形成斜面，在斜面上鋪一塊絲絨布，形成粗糙斜面。 將USBLINK接口連接到計算機(jī)USB口上，將運(yùn)動傳感器安裝在斜面的一端，并與連接到USBLINK上。打開“DataStudio”軟件中“機(jī)械能守恒”。(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示(3)測量動能勢能轉(zhuǎn)化實驗器圓柱形擺的直徑S及其質(zhì)量M，將數(shù)據(jù)輸入軟件窗口下方的表格。 (4)將光電門傳感器固定在演示器的D點(diǎn)，并默認(rèn)此點(diǎn)為O勢能點(diǎn)(圖68)。 (5)點(diǎn)擊“開始記錄。在某一固定點(diǎn)釋放實驗器的圓柱擺，圓柱擺通過光電門傳感器的速度就顯示點(diǎn)擊“啟動”，讓小車從斜面頂端由靜止下滑。當(dāng)小車下滑到斜面底端時，點(diǎn)擊“停止”。得到Et圖像，顯示小車在粗糙斜面下滑過程中動能、勢能、機(jī)械能隨時間變化的三根圖線。設(shè)計意圖：本實驗與上一個實驗“用DIS實驗驗證機(jī)械能守恒定律”相映襯。本實驗將阻力作用的效果放大了，通過實驗顯示出來的圖線學(xué)生能比較直觀地得出：物體沿粗糙斜面下滑的過程中，由于阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，幫助學(xué)生更好地理解機(jī)械能守恒定律的實質(zhì)。體現(xiàn)物理學(xué)科思想，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。教學(xué)案例片段學(xué)生活動教師活動1．由一位學(xué)生與教師共同完成實驗，其他學(xué)生觀察實驗。2．觀察圖線，從實驗顯示的圖線中得出：小車沿粗糙的斜面下滑，動能增加、勢能減少、機(jī)械能減少。3．分析討論機(jī)械能減少的原因，得出在小車運(yùn)動的過程中，有阻力做功，所以使得機(jī)械能減少。4．綜合實驗現(xiàn)象，進(jìn)一步闡釋機(jī)械能守恒定律。簡單講解實驗裝置，講解PASCO實驗原理。引導(dǎo)學(xué)生觀察圖線，思考機(jī)械能減少的原因。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本實驗并結(jié)合前兩個實驗進(jìn)一步推斷機(jī)械能守恒定律。應(yīng)用建議：1． 實驗前要調(diào)好運(yùn)動傳感器方向，使之對準(zhǔn)斜面上的小車。2． 將絲絨布拉平后釋放下車，當(dāng)小車下滑到斜面底端時，按“停止”，并適當(dāng)調(diào)整坐標(biāo)間距。建議讓一位學(xué)生幫助老師共同完成本實驗。17 / 17
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