實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(公開課)課件

9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1、利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.2、知道實(shí)驗(yàn)的原理、方法、過程.3、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論及誤差分析.學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)習(xí)回顧1、什么叫機(jī)械能守恒？2、機(jī)械能守恒的條件是什么？3、自由落體運(yùn)動的物體，機(jī)械能守恒嗎？4、機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是怎樣的？本實(shí)驗(yàn)借助自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理2A2B2121mvmvmgΔh-=要驗(yàn)證上式是否成立，需要測量哪些物理量？如何測量這些物理量？01234由靜止釋放，則測量這些物理量，需要哪些器材？實(shí)驗(yàn)器材重物、打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、交流電源、導(dǎo)線、鐵架臺（附鐵夾）、夾子、天平、毫米刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟與操作思考：選擇重物時，選輕一點(diǎn)的好還是重一點(diǎn)的好？為什么？我們要求重物作自由落體運(yùn)動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。①用天平測量重物的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)步驟與操作思考：安裝打點(diǎn)計(jì)時器時，應(yīng)注意什么問題？計(jì)時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向,計(jì)時器要穩(wěn)定在鐵架臺上,并將計(jì)時器伸出桌外。這樣做的目的是什么?減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實(shí)驗(yàn)誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點(diǎn)，有利于進(jìn)行計(jì)算．②按照課本所示裝置安裝打點(diǎn)計(jì)時器實(shí)驗(yàn)步驟與操作思考：實(shí)驗(yàn)時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？先通電源，再釋放紙帶釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器，以便能打出較多的點(diǎn)。拉穩(wěn)紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。③接通電源，待計(jì)時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶按如下實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①用天平測量重物的質(zhì)量②按照課本所示裝置安裝打點(diǎn)計(jì)時器③接通電源，待計(jì)時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶④及時切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶號⑤更換紙帶，重復(fù)以上步驟⑥整理器材實(shí)驗(yàn)步驟與操作本實(shí)驗(yàn)要不要必需測物體的質(zhì)量？不是必需要測量物體的質(zhì)量！mgh=mv2/2只證明gh=v2/2如果實(shí)驗(yàn)要求計(jì)算勢能和動能的具體數(shù)據(jù)，那就必須知道物體的質(zhì)量（即：課本中所說的用天平測物體的質(zhì)量）討論課文中“紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物……”中的“某兩點(diǎn)”如何選取？hv我們驗(yàn)證：需要從起始點(diǎn)開始算起，如右圖：許多材料上指出：選取第1、2兩點(diǎn)間距2mm的紙帶，即在打第1個點(diǎn)的瞬間，紙帶開始下落，實(shí)際上在操作中這是很難控制的，所以只要保證操作正確即可，誤差也不會太大?？梢韵胍幌?mm是怎么來的？

計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)作為起始點(diǎn)，適當(dāng)大距離后選一個點(diǎn)作終點(diǎn)。h=gt2/2=10×0.022/2=0.002m=2mm如何測定第n點(diǎn)的瞬時速度？01234S3S4d4d2方法：平均速度法辨析計(jì)算物體的速度，可有三種方法第1、2種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所以不能用數(shù)據(jù)處理m（kg）

h

（m）V（m/s）勢能減少量mgh(J)動能增加量

ΔEK(J)1234通過本實(shí)驗(yàn)，我們可以得到的結(jié)論是：

實(shí)驗(yàn)結(jié)論（將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，重錘重力勢能減少量等于動能的增加量，即機(jī)械能守恒。

實(shí)驗(yàn)中，重錘的重力勢能減小略大于其動能增加，其原因是下落中克服阻力做功，機(jī)械能略有減少。0hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過原點(diǎn)？可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?可以回避起始點(diǎn)嗎（即處理紙帶時可以不用到起始點(diǎn)嗎）?我們可以選取A、B兩點(diǎn)，比較它們的機(jī)械能EA和EB。則有：mgΔh＝EKB－EKAΔhAB

思考

1、(單選)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，需要測量的是重物的()A．質(zhì)量B．下落高度C．下落時間D．瞬時速度B2、為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點(diǎn)計(jì)時器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：

；缺少的器材是

。不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺3、下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法，正確的是A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．打點(diǎn)計(jì)時器選用電磁打點(diǎn)計(jì)時器比電火花計(jì)時器誤差要小(B)

解析為減小實(shí)驗(yàn)誤差，重物應(yīng)選質(zhì)量大些的，且重物質(zhì)量不需稱量，A、C錯，B正確，電磁打點(diǎn)計(jì)時囂的振針與紙帶間有摩擦，電火花計(jì)時器對紙帶的阻力較小，故選用電磁打點(diǎn)計(jì)時器誤差大些，D錯誤．

4、有一條紙帶，各點(diǎn)距A點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3…，如圖所示，各相鄰點(diǎn)的時間間隔為T，要用它來驗(yàn)證B點(diǎn)到G點(diǎn)過程機(jī)械能是否守恒，可得BG間的距離h＝________，B點(diǎn)的速度表達(dá)式vB＝________，G點(diǎn)的速度表達(dá)式vG＝________，如果有________＝________，則機(jī)械能守恒。5、某學(xué)生在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟，試按合理的順序步驟序號填在下面的線上：____________________________________．A．?dāng)嚅_電源，取下紙帶，選出前兩個點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶；B．把紙帶固定在重錘上；C．將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶上提使重錘停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器的地方；D．把打點(diǎn)計(jì)時器固定在放于桌邊的鐵架臺上，并與低壓交流電源相連接；E．接通電源，同時釋放紙帶；F．求出重錘重力勢能的減少量△EP和動能的增加量△EK，比較△EP和△EK得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；G．用刻度尺量出所選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)到打下的第一個點(diǎn)0之間的距離．DBCE AG F

6、如圖5－5－6是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中打下的某一紙帶示意圖，其中O為起始點(diǎn)，A、B、C為某三個連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)時間間隔Δt＝0.02s，用最小刻度為1mm的刻度尺量得OA＝15.55cm，OB＝19.2cm，OC＝23.23cm.

(1)假定上述數(shù)據(jù)并沒有看錯，則它們中不符合數(shù)據(jù)記錄要求的是

段，正確的記錄應(yīng)是19.20

cm.

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，當(dāng)紙帶打B點(diǎn)時，重錘(設(shè)其質(zhì)量為mkg)重力勢能比開始下落位置的重力勢能減少了

J，動能增加了

J，這表明數(shù)值上ΔEp

ΔEk(填“大于”“小于”或“等于”)，這是因?yàn)?/p>

實(shí)驗(yàn)中有阻力，克服阻力做功要損失機(jī)械能

.實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中，機(jī)械能是守恒的。OB19.201.88m1.84m大于

實(shí)驗(yàn)中有阻力，克服阻力做功要損失機(jī)械能7、驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法：(1)用公式時對紙帶上起點(diǎn)的要求是

；為此目的，所選擇的紙帶第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近

.(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1kg，打點(diǎn)紙帶如下圖所示，打點(diǎn)時間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時，重錘的速度vB=

，重錘動能EkB=

.從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量是

，因此可得出的結(jié)論是

.初速度等于零

2mm0.590m/s0.174J

0.176J

(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以v2/2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的

.圖線的斜率表示

.C

重力加速度g

8、某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。①打點(diǎn)計(jì)時器打出B點(diǎn)時，重錘下落的速度vB=

m/s，重錘的動能EkB=

J。②從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時，重錘的重力勢能減小量為

J。③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是

。

1.175

0.69

0.69

機(jī)械能守恒

歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用[自讀教材·填要點(diǎn)]一、鐵路，更多的鐵路1．地位鐵路是

建設(shè)的重點(diǎn)，便于國計(jì)民生，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動脈。2．出現(xiàn)1881年，中國自建的第一條鐵路——唐山

至胥各莊鐵路建成通車。1888年，宮廷專用鐵路落成。交通運(yùn)輸開平

3．發(fā)展(1)原因：①甲午戰(zhàn)爭以后列強(qiáng)激烈爭奪在華鐵路的

。②修路成為中國人

的強(qiáng)烈愿望。(2)成果：1909年

建成通車；民國以后，各條商路修筑權(quán)收歸國有。4．制約因素政潮迭起，軍閥混戰(zhàn)，社會經(jīng)濟(jì)凋敝，鐵路建設(shè)始終未入正軌。修筑權(quán)救亡圖存京張鐵路

二、水運(yùn)與航空1．水運(yùn)(1)1872年,

正式成立，標(biāo)志著中國新式航運(yùn)業(yè)的誕生。(2)1900年前后，民間興辦的各種輪船航運(yùn)公司近百家，幾乎都是在列強(qiáng)排擠中艱難求生。2．航空(1)起步：1918年，附設(shè)在福建馬尾造船廠的海軍飛機(jī)工程處開始研制

。(2)發(fā)展：1918年，北洋政府在交通部下設(shè)“

”；此后十年間，航空事業(yè)獲得較快發(fā)展。輪船招商局水上飛機(jī)籌辦航空事宜處三、從驛傳到郵政1．郵政(1)初辦郵政：1896年成立“大清郵政局”，此后又設(shè)

，郵傳正式脫離海關(guān)。(2)進(jìn)一步發(fā)展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驛站；1920年，中國首次參加

。郵傳部萬國郵聯(lián)大會2．電訊(1)開端：1877年，福建巡撫在

架設(shè)第一條電報(bào)線，成為中國自辦電報(bào)的開端。(2)特點(diǎn)：進(jìn)程曲折，發(fā)展緩慢，直到20世紀(jì)30年代情況才發(fā)生變化。3．交通通訊變化的影響(1)新式交通促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的通訊手段和

，

轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念。(2)交通近代化使中國同世界的聯(lián)系大大增強(qiáng)，使異地傳輸更為便捷。(3)促進(jìn)了中國的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展，也使人們的生活

。臺灣出行方式多姿多彩[合作探究·提認(rèn)知]

電視劇《闖關(guān)東》講述了濟(jì)南章丘朱家峪人朱開山一家，從清末到九一八事變爆發(fā)闖關(guān)東的前塵往事。下圖是朱開山一家從山東輾轉(zhuǎn)逃亡到東北途中可能用到的四種交通工具。依據(jù)材料概括晚清中國交通方式的特點(diǎn)，并分析其成因。

提示：特點(diǎn)：新舊交通工具并存(或：傳統(tǒng)的帆船、獨(dú)輪車，近代的小火輪、火車同時使用)。

原因：近代西方列強(qiáng)的侵略加劇了中國的貧困，阻礙社會發(fā)展；西方工業(yè)文明的沖擊與示范；中國民族工業(yè)的興起與發(fā)展；政府及各階層人士的提倡與推動。[串點(diǎn)成面·握全局]

一、近代交通業(yè)發(fā)展的原因、特點(diǎn)及影響1．原因(1)先進(jìn)的中國人為救國救民，積極興辦近代交通業(yè)，促進(jìn)中國社會發(fā)展。(2)列強(qiáng)侵華的需要。為擴(kuò)大在華利益，加強(qiáng)控制、鎮(zhèn)壓中國人民的反抗，控制和操縱中國交通建設(shè)。(3)工業(yè)革命的成果傳入中國，為近代交通業(yè)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。2．特點(diǎn)(1)近代中國交通業(yè)逐漸開始近代化的進(jìn)程，鐵路、水運(yùn)和航空都獲得了一定程度的發(fā)展。(2)近代中國交通業(yè)受到西方列強(qiáng)的控制和操縱。(3)地域之間的發(fā)展不平衡。3．影響(1)積極影響：促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的出行方式，一定程度上轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念；加強(qiáng)了中國與世界各地的聯(lián)系，豐富了人們的生活。(2)消極影響：有利于西方列強(qiáng)的政治侵略和經(jīng)濟(jì)掠奪。1．李鴻章1872年在上海創(chuàng)辦輪船招商局，“前10年盈和，成為長江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之勢”。這說明該企業(yè)的創(chuàng)辦 (

)A．打破了外商對中國航運(yùn)業(yè)的壟斷B．阻止了外國對中國的經(jīng)濟(jì)侵略C．標(biāo)志著中國近代化的起步D．使李鴻章轉(zhuǎn)變?yōu)槊褡遒Y本家解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉(zhuǎn)化為民族資本家；洋務(wù)運(yùn)動標(biāo)志著中國近代化的開端，但不是具體以某個企業(yè)的創(chuàng)辦為標(biāo)志；洋務(wù)運(yùn)動中民用企業(yè)的創(chuàng)辦在一定程度上抵制了列強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三項(xiàng)表述都有錯誤。答案：A二、近代以來交通、通訊工具的進(jìn)步對人們社會生活的影響(1)交通工具和交通事業(yè)的發(fā)展，不僅推動各地經(jīng)濟(jì)文化交流和發(fā)展，而且也促進(jìn)信息的傳播，開闊人們的視野，加快生活的節(jié)奏，對人們的社會生活產(chǎn)生了深刻影響。(2)通訊工具的變遷和電訊事業(yè)的發(fā)展，使信息的傳遞變得快捷簡便，深刻地改變著人們的思想觀念，影響著人們的社會生活。2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖有萬鈞柁，動如繞指柔?！边@是在描寫 (

)A．電話B．汽車C．電報(bào) D．火車解析：從“萬鈞柁”“動如繞指柔”可推斷為火車。答案：D[典題例析][例1]

上海世博會曾吸引了大批海內(nèi)外人士利用各種交通工具前往參觀。然而在19世紀(jì)七十年代，江蘇沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造總局的汽車B．洋人發(fā)明的火車C．輪船招商局的輪船D．福州船政局的軍艦[解析]由材料信息“19世紀(jì)七十年代，由江蘇沿江居民到上?！笨膳袛嘧钣锌赡苁禽喆猩叹值妮喆?。[答案]

C[題組沖關(guān)]1．中國近代史上首次打破列強(qiáng)壟斷局面的交通行業(yè)是(

)A．公路運(yùn)輸 B．鐵路運(yùn)輸C．輪船運(yùn)輸 D．航空運(yùn)輸解析：根據(jù)所學(xué)1872年李鴻章創(chuàng)辦輪船招商局，這是洋務(wù)運(yùn)動中由軍工企業(yè)轉(zhuǎn)向兼辦民用企業(yè)、由官辦轉(zhuǎn)向官督商辦的第一個企業(yè)。具有打破外輪壟斷中國航運(yùn)業(yè)的積極意義，這在一定程度上保護(hù)了中國的權(quán)利。據(jù)此本題選C項(xiàng)。答案：C2.右圖是1909年《民呼日報(bào)》上登載的一幅漫畫，其要表達(dá)的主題是(

)A．帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益B．西方國家學(xué)習(xí)中國文化C．西方列強(qiáng)掀起瓜分中國狂潮D．西方八國組成聯(lián)軍侵略中國解析：從圖片中可以了解到各國舉的燈籠是火車形狀，20世紀(jì)初的這一幅漫畫正反映了帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益。B項(xiàng)說法錯誤，C項(xiàng)不能反映漫畫的主題，D項(xiàng)時間上不一致。答案：A[典題例析][例2]

(2010·福建高考)上海是近代中國茶葉的一個外銷中心。1884年，福建茶葉市場出現(xiàn)了茶葉收購價(jià)格與上海出口價(jià)格同步變動的現(xiàn)象。與這一現(xiàn)象直接相關(guān)的近代事業(yè)是(

)A．電報(bào)業(yè) B．大眾報(bào)業(yè)C．鐵路交通業(yè) D．輪船航運(yùn)業(yè)[解析]材料主要反映了信息交流的快捷，故選A。[答案]

A[題組沖關(guān)]3．假如某愛國實(shí)業(yè)家在20世紀(jì)初需要了解全國各地商業(yè)信息，可采用的最快捷的方式是 (

)A．乘坐飛機(jī)赴各地了解B．通過無線電報(bào)輸送訊息C．通過互聯(lián)網(wǎng)D．乘坐火車赴各地了解解析：本題考查中國近代物質(zhì)生活的變遷。注意題干信息“20世紀(jì)初”“最快捷的方式”，因此應(yīng)選B，火車速度遠(yuǎn)不及電報(bào)快。20世紀(jì)30年代民航飛機(jī)才在中國出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代。答案：B4．下列不屬于通訊工具變遷和電訊事業(yè)發(fā)展影響的是(

)A．信