高中物理优质课公开课导学案8.5.实验：验证机械能守恒定律.pdf

5.实验：验证机械能守恒定律

知识结构导图

核心素养目标

科学思维：掌握实验原理和方法，掌握利用自由落体运动验

证机械能守恒定律，能对实验结果进行讨论及误差简单分析

科学探究：验证机械能守恒定律，熟悉瞬时速度的测量方法．

科学态度与责任：通过实验验证，树立“实践是检验真理的

唯一标准”的科学观

知识点一实验思路

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阅读教材第页“实验思路”部分．

1．前提条件：机械能守恒的前提是“只有________或

________做功”，因此研究过程一定要满足这一条件．

2．研究对象举例

(1)自由下落的物体只受到重力作用，满足机械能守恒的条

件．

(2)物体沿光滑斜面下滑过程，满足________的条件．

(3)用细线悬挂的小球摆动的过程满足________的条件．

知识点二物理量的测量

34

阅读教材第～页“物体做曲线运动的条件”部分．

需要测量物体的质量、物体所处位置的高度以及物体的运

动速度这三个物理量．

1．实验时，其实可以不测量物体的质量．

2．高度的测量

物体所处位置的高度用米尺(毫米刻度尺)测量．

3．速度的测量

①用打点计时器打下的纸带测量：测出打n点前、后相邻两

段相等时间T内物体运动的距离x和x(或测出h和h)，

nn1n1n1

＋－＋

x＋xh－h

nn1n1n1

v＋(v＋－)n

由公式＝或＝即可得到打点时物体的

nn

2T2T

瞬时速度，如图所示．

②用光电门测量：遮光条通过光电门时的瞬时速度等于遮光

条通过光电门时的平均速度，则根据遮光条的宽度和遮光时间l

l

Δt，可以算出物体经过光电门时的速度v＝.

Δt

知识点三数据分析

阅读教材第96页“数据分析”部分．

方法1：计算物体在选定位置上动能与势能的和是否满足

11

22

mvmghmvmgh

2＋2＝1＋1①

22

2

方法：计算重物在某两点间的动能变化和势能变化是否

11

22

满足mv－mv＝mgh－mgh②

2112

22

若在误差允许范围内，等式①(或②)满足，即可验证机械能

守恒．

要点一探究过程·获取数据

操作过程

1．安装置：将打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打

点计时器与交流电源相连接

2．打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿

过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器

附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下