實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

人教版高一物理必修2第二學(xué)期第八章8.5驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第八章機(jī)械能守恒定律8.5

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律核心素養(yǎng)目標(biāo)1、物理觀念：學(xué)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)速度。掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理2、科學(xué)思維：通過用紙帶子與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。培養(yǎng)學(xué)生合作探究的精神。3、科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣通過親身實(shí)踐，樹立時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，能定性地分析產(chǎn)生誤差的原因.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)：1．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

2．熟悉瞬時(shí)速度的測(cè)量方法。教學(xué)難點(diǎn)：能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，能定性地分析產(chǎn)生誤差的原因。觀看視頻自由落體運(yùn)動(dòng)（2）進(jìn)行新課實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律？

要證明上式成立，需要知道哪些物理量？需要測(cè)出重物的質(zhì)量嗎？如何獲得這些物理量？不需要測(cè)出重物的質(zhì)量測(cè)量這些物理量，需要哪些器材？hv實(shí)驗(yàn)原理：給同學(xué)們提供以下實(shí)驗(yàn)器材，以小組為單位自主選擇使用實(shí)驗(yàn)器材，合作探究及完成本節(jié)實(shí)驗(yàn)：重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、墨粉紙盤、紙帶、交流電源、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、毫米刻度尺實(shí)驗(yàn)器材：選擇重物時(shí)，選輕一點(diǎn)的好還是重一點(diǎn)的好？為什么？明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?/p>

設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境

選用實(shí)驗(yàn)器材

擬定實(shí)驗(yàn)方案根據(jù)以上幾個(gè)方面，學(xué)生分組討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。然后師生對(duì)比分析，確定方案。1、自主交流合作

設(shè)計(jì)方案根據(jù)討論結(jié)果進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生4人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)完成后，小組代表上臺(tái)展示本組的實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果；2、分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)通過實(shí)驗(yàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)

：自由落體運(yùn)動(dòng)中重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量幾乎相等。在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量。即：機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：3、處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論重力勢(shì)能的減少大于動(dòng)能的增加。因重物下落中要克服阻力做功，實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增加量必定稍小于重力勢(shì)能減少量思考與討論：重力勢(shì)能的減少與動(dòng)能的增加哪個(gè)大一些呢？原因是什么呢？4、誤差分析注意事項(xiàng)1．應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，采取的措施有：(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力．(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重錘，增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減?。?．實(shí)驗(yàn)中，提紙帶的手要保持不動(dòng)，且保證紙帶豎直，接通電源后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開紙帶．3．驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，可以不測(cè)出重錘質(zhì)量，只要比較

v和ghn是否相等即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．4．測(cè)量下落高度時(shí)，為了減小測(cè)量值h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60cm～80cm之間．5．速度不能用vn＝gtn或vn＝

計(jì)算，否則犯了用機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒的錯(cuò)誤．課堂練習(xí)14難點(diǎn)鞏固驗(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(本實(shí)驗(yàn)中g(shù)取9.8m/s2)。(1)通過驗(yàn)證mv2=mgh來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是________________；

初速度等于零(2)除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材，下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須使用的是______(填字母代號(hào))。

A.交流電源B.秒表C.刻度尺D.天平(帶砝碼)AC(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______(填字母代號(hào))。

A.應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)C.先釋放紙帶，后接通電源AB課堂練習(xí)15難點(diǎn)鞏固(4)若實(shí)驗(yàn)中所用重物質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，所用電源頻率為50Hz，圖中hA=27.94cm，hB=32.79cm，hC=38.02cm。記錄B點(diǎn)時(shí)，重物動(dòng)能EkB=__________。從O點(diǎn)開始下落至B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減少量是______，因此可得出的結(jié)論是：_________________________。(保留三位有效數(shù)字)

vB=m/s=2.52m/sEkB==3.18J3.18JΔEp=mghB=1×9.8×32.79×10-2J=3.21J3.21J在誤差允許的范圍內(nèi)重物機(jī)械能守恒課堂練習(xí)16難點(diǎn)鞏固(5)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，畫出的圖象應(yīng)是圖中的(

)mgh=mv2v2=ghC課堂練習(xí)17難點(diǎn)鞏固(6)某同學(xué)用如圖3所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著小球，一端連在力傳感器上，兩端的距離為L(zhǎng)。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式___