1、20162017学年第一学期 导学案 第 周 第 课时 编号： 编制：王雅梅班级： 学生姓名： 小组： 小组评价： 老师评价：课 题：验证机械能守恒定律1【智慧课堂】环节一：自主探究一、实验目的：验证机械能守恒定律二、实验原理：在只有重力作用的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总机械能守恒方法1：若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有mghmv2方法2：任意找两点A、B，分别测出两点的速度大小vA、vB以及两点之间的距离d.若物体的机械能守恒，应有EpEk.测定第n点的瞬时速度的方法是： 三、实验器材铁架台(带铁夹)，打点计时器，重物(带纸带夹子)，纸带数条，
2、复写纸片，导线， 。除了上述器材外，还必须有学生电源(交流46 V)。四、实验步骤1按图把电火花打点计时器安装在铁架台上，用导线把电火花打点计时器与学生电源连接好。2把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，并使两限位孔在同一竖直线上，以减小 ，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近3实验中，需保持提纸带的手不动，待接通电源，打点计时器工作稳定后才松开纸带让重物带着纸带自由下落4重复几次，得到35条打好点的纸带5在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间距离接近2 mm的一条纸带，在起始点标上O，再在相距距离较大处开始，选取相邻的几个计数点依次标上1,2,3用刻
3、度尺测出对应下落的高度h1、h2、h36应用公式vn计算各点对应的即时速度v1、v2、v37计算各点对应的势能减少量mghn和动能增量mv，进行比较，并讨论如何减小误差。环节二拓展应用注意事项1打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在 上，以减小摩擦阻力。2实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重物下落，以保证第一个点是一个清晰的小点3选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近 mm的纸带。4测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量值h时的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可在60 cm80 cm以内。5因不需要
4、知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。误差分析1偶然误差：测量长度时会带来误差，减少误差的办法是：(1)测距离时都应从第一个点O量起(2)多测几次取平均值。2系统误差：实验中重物和纸带在下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量Ek必定稍小于势能的减少量Ep。数据处理的方法1公式法：本实验中不需要测出物体的质量m，只需要验证EpEk，mghmv2，即v2gh即可。 2图象法：我们可以以v2为纵轴，以h为横轴，建立平面直角坐标系，将实验得到的(h，v2)描于坐标平面内，然后来描合这些点，应该得到一条过原点的直线。环节三、实践创新例1 在“验证机械能守恒定律”
5、的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g9.80 m/s2，测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记为O点，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别是62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，如图792所示，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_ J，动能的增加量等于_ J(结果保留三位有效数字) 图792 例2 在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时，各计数点对应刻度尺上的读数如图793所示(图中O点是打点计时器打出的开始下落的第1个点，A、B、C、D、E、F分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带计算：图793(1)重物下落到打B点、E点时的速度。(2)若重物的质量为m kg，则重物从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少？重物增加的动能为多少？(3)若重物质量为m kg，求重物下落BE高度的过程中重力势能减少多少？重物的动能增加多少？(4)从(2)(3)数据可得出什么结论？产生误差的原因是什么？(当地重力加速度为9.8 m/s2)环节四、有效评议
