4.6 验证机械能守恒定律 学案-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

个性化辅导学历案 第六节 验证机械能守恒定律 1． 教学目标 1. 理解验证机械能守恒定律实验的原理、过程、数据处理及误差分析 2． 教学重点 1. 验证机械能守恒定律实验的原理、过程、数据处理及误差分析 三．知识点精讲 1. 实验原理 （1）理论分析，根据机械能守恒定律的条件，做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是守的。若以重物下落的起点O为基准，质量为m的物体自由下落h时的速度为v，则有。 （2）瞬时速度的求解：借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的距离h和该时刻的速度v。打第n个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度，即： 2. 实验器材 铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器、重物（带夹子）、纸带、复写纸片、毫米刻度尺、低压交流电源、导线。 3. 实验过程 （1）实验步骤 ①安装：将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压交流电源相连接。 ②接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，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，让重物自由下落。重复几次，打下3~5条纸带。 ③选纸带：选取点迹较为清晰的。挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0、1、2、3…… ④数据测量：测出0点到点1、点2、点3……的距离为、、…… （2）数据处理 ①利用公式，计算出点1、点2、点3……的瞬时速度、、…… ②要验证的是，只需验证，因此不需要测量重物的质量m。 ③验证：通过计算，看在误差允许的范围之内是否成立。 4. 注意事项 （1）安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 （2）重物应选用质量和密度较大的重锤（增大重力可使阻力的影响相对减小；增大密度可以减小体积，使空气阻力减小）。 （3）实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动。待接通电源，打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一个点是一个清晰的点。 （4）电磁打点计时器必须接50Hz的4-6V的交流电。 （5）选取纸带的注意点：选择开始的一段时，因为要验证的是。必须保证纸带上的第一个点为重物静止释放时打的点，所以前两个点的间距为 。 （6）测量距离h时，应从起始点算起，为减小h的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，有效长度可以在60~80 cm。 （7）计算