1、承德实验中学高 一 年级 （ 必修二第七章 ）导学案班级： ；小组： ；姓名： ；评价： ；课 题验证机械能守恒定律课型新授课课时2主备人裴显强 张丽霞审核人麻智慧时间学习目标1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度2. 掌握验证机械能守恒定律的实验原理 重点难点重点：掌握验证机械能守恒定律的实验原理难点：验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法方 法自主探究一、 探知部分(学生独立完成) 【课前预习】1.物体做自由落体运动时，只受 力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH= ，故只要gH=V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。2.在打出
2、的各纸带中挑选出一条点迹 ，且第1、2两打点间距离接近 的纸带。3.测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离分别为SN和SN+1，有公式VN= 算出。4.在验证机械能守恒定律时，如果以V2为纵轴，以H为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。二研究部分（小组合作、展示交流、师生或生生评价） 问题探究1本次实验需要注意的事项：例题1. 为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。问题探究2数据处
3、理和分析例题2在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中，设物体在打O点时释放，打点计时器打A点时物体速度为v，如图所示，一同学在实验报告中填写如下：v2.36m/s.h28.76cm，2.785m2/s2，gh2.718m2/s2.由以上数据说明在误差范围内相等，故机械能守恒老师批阅：“数据非实验所得！”老师作此批阅的理由是什么？答案：在本实验中，由于空气阻力和摩擦力不可避免，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，或者说物体下落的实际加速度ag.所以实验所测数据的实际结果应是v2gh.而不是这位同学的v2gh. 三应用部分（学生独立或小组合作完成、展示、评价） （一）1.该实验中选取
4、被打点纸带应注意：第一点O为开始运动的计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？2.是否需要测量重物的质量？3.在架设打点计时器时应注意什么？为什么？4.实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？5.测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，他的看法正确吗？为了减小测量 h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？（二）在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)实验的研究对象是带纸带夹的重锤，供选择的重锤有以下四个应选择()A质量为100g的钩码B质量为10g的砝码C质量为200g的木球D质量为10g的塑料球(2)给打点计时器提供的电源如下，应选择()A4节干电池B3节
5、蓄电池C学生电源4V6V，交流输出D学生电源4V6V，直流输出四、巩固部分（学生独立完成，教师批阅、点评、追踪训练）1.在验证机械能守恒定律的实验中，需直接测量的物理量是 A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D与下落高度对应的重物的瞬时速度2.在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材和测量仪器有_A电磁式打点计时器B低压交流电源C秒表D重锤 E铁架台和复夹F纸带G刻度尺H天平3 某学生在验证机械能守恒定律的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序步骤序号填在下面的线上：_A断开电源，取下纸带，选出前两个点间距离接近2mm的纸带；B把纸带固定在重锤上；C将纸带穿过打点计时器，并把纸带上提使重锤停
6、在靠近打点计时器的地方；D把打点计时器固定在放于桌边的铁架台上，并与低压交流电源相连接；E接通电源，再释放纸带；F求出重锤重力势能的减少量EP和动能的增加量EK，比较EP和EK得出实验结论；G用刻度尺量出所选取的计数点到打下的第一个点0之间的距离4：某次“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，电源的频率50Hz，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能EkB=- -J。从开始下落算起，打点计时
7、器打B点时，重锤的重力势能减小量为 -J。根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。5在本实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利（ ）A只要足够重就可以B只要体积足够小就可以C既要足够重，又要体积非常小D应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲6在 “验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm可见其
8、中肯定有一位学生在操作上有错误，错误操作是： 若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s），那么：（1）纸带的端与重物相；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep= ，此过程中物体动能的增加量Ek=（取g=98 m/s2）；（4）通过计算，数值上EpEk（填“”“=”或“”）这是因为；（5）实验的结论是7如图所示，是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选中N点来验证机械能守恒定律下面举出一些计算N点速度的方法，其中正确的是（ ）AN点是第n个点，则vn=gnTBN点是第n个点，则vn=g(n1)TCvn=Dvn=教师或学生课堂随笔、后记等。
