- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
实验:验证机械能守恒定律
教学目标
一、知识与技能
1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化.
2.正确推导重物自由下落过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.
3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式.
二、过程与方法
1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒.
2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题.
三、情感、态度与价值观
通过机械能守恒的教学,使学生树立科学观念,正确理解和运用自然规律,并用来解决实际问题.
教学重点
1.掌握机械能守恒定律的理论推证和实验验证过程.
3.掌握机械能守恒的条件.
4.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出机械能定律的数学表达式.
教学难点
1.如何让学生从事例中感受和猜想物体的机械能转化遵循什么规律.
2.在实验验证中如何处理纸带,数据如何处理.
教学方法
情景创设法、分析推证法、探究与交流讨论法.
eq \o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))
【实验目的】验证机械能守恒定律
hV【实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以相互转化,但总的机械能守恒。 如果忽略空气的阻力,这时物体的机械能守恒,即重力势能的减少等于动能的增加。设物体的质量为m,下落距离为h时物体的瞬时速度为V,则势能减少mgh,动能增加,故有mgh= mV2
h
V
利用打点计时器打出的纸带,测出重物下落的高度h,利用时间t内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度,算出对应时刻的瞬时速度V, 即可验证机械能是否守恒。
【实验器材】 铁架台(带铁夹)、电火花计时器或打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源。
【实验内容】
1、步骤
(1)如图所示,把打点计时器竖直地固定在置于桌边的铁架台上,将打点计时器与电源连接好。
(2)将纸带穿过电火花记时器或打点计时器的限位孔,并把纸带的一端固定在重物上,使重物停靠在打点计时器的地方,先用手提着纸带。
(3)先接通电源,松开纸带,让重物带着纸带自由下落,计时器就在纸带上打下一列小点。
(4)重复几次,得到3~5条纸带。
(5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带,记下第一个点的位置O,并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的点1、2、3……,并用刻度尺依次测出各点到位置O的距离,这些距离就是物体运动到点1、2、3、……时下落的高度h1、h2、h3……。
(6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法 ,计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3…。
(7)把得到的数据真入表格里,计算各点对应的势能减少量mgh,以及增加的动能mV2/2,并比较是否跟理论一致。计算时g取当地的数值。
2、记录及数据处理
g=9.8m/s2,T=0.02s 。
3、结论:
【注意事项】
(1)安装计时器时竖直架稳,计时器的两限位孔必须在同一竖直线上,以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。
(2)实验时必须先接通电源,然后松开纸带让重物下落。
(3)测量下落高度时,必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些,可减少物体下落距离h的测量误差。纸带不宜过长,约40㎝即可。因重物自由下落时的加速度较大,每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点的时间为计时单位。
(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值,故不需测物体的质量m。
(5)实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功,所以动能的增加量要小于势能的减少量。
(6)纸带的上端最好不要悬空提着,要保证重物下落的初速度为零,并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。
(7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。
【误差分析】
(1)由于测量长度带来的误差属偶然误差,减小的办法一是测距离时都从起点O量起,二是多测几次取平均值。
(2)实际上重物和纸带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ΔEK必定稍小于势能的减少量ΔEP,这是属于系统误差。
问题1:本实验要不要测量物体的质量?
问题2:纸带上的第一个点为计时起点0 (起始点的速度应该为零,即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落)。
对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢?
纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。
思考:可以回避起始点吗(即处理纸带时可以不用到起始点吗)?
我们可以选取A、B两点,比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点,则有:EKA+mgΔh=EKB
问题3:如何测量物体的瞬时速度?
思考:
速度能不能用 v = 或 v = gt 计算?
这种
文档评论(0)