8.5实验：验证机械能守恒定律 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

山东省 高一物理翻转课堂课时学案 课 题 §8.5实验：验证机械能守恒定律 编制人 审核人 自 学 质 疑 学 案 目标导学 学 习 目 标 是否达标 识记 理解 应用 理解教材提供实验方案的设计思路，明确实验中要直接测量的物理量 知道实验中选取测量点的要求，知道如何测量物体运动的瞬时速度 能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小的误差 重点 难点 实验的设计思路和瞬时速度的测量方法 问题记录 学 案 内 容 请同学们将预习中的疑难问题写出来。 一、知识回顾 1.机械能守恒定律的条件是什么？ 2.忽略空气阻力，质量为m的小球自由下落（如图）在运动过程中机械能守恒，试写出机械能守恒定律在自由落体中的两种表达式。哪一种更简洁 （1）： ( v 0 =0 v h 1 h 2 Δ h )（2）： 2、 阅读课本P95内容，思考以下问题： 1. 利用自由落体运动或沿光滑斜面下滑验证机械能守恒定律的方法，写出要验证的表达式 2. 从要验证的表达式看，本实验是否必须测出物体的质量？ 班级 小组 姓名 使用时间 年 月 日 编号 26 学 案 内 容 学生纠错 3. 实验中，要计算物体重力势能的减少量需要测量哪些物理量？需要用到实验器材有哪些？为方便计算，选择的纸带要满足什么要求？ 4.重物减少的重力势能和增加的动能相比较，谁更大一些？为什么？如何减小这些因素对实验结果的影响？ 自测1： 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。实验中，如下图所示打出的一条无漏点的纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。 回答下列问题 (1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______. A、刻度尺 B、秒表 C、0～6V的直流电源 D、0～6V的交流电源 (2)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能EkB= J。 从开始下落算起，打B点时，重锤的重力势能减小量EPB = J。 （3）根据计算结果，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。 （4）减小实验误差的措施有 。 请同学们记录自己的错题并分析原因。 训 练 展 示 学 案 学生笔记 学 案 内 容 训练1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以通过计算得到的有(    )  A．重锤质量        B．重力加速度  C．重锤下落高度  D．与下落高度对应的重锤的即时速度  训练2.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是（ ）  A.重锤质量的称量不准会造成较大误差  B.重锤质量选用得大些，有利于减小误差  C.重锤质量选用得较小些，有利于减小误差  D.纸带下落和打点不能同步会造成较大误差 训练3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)： (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s. (2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J. (3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>” “<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________． 学 案 内 容 学生笔记 训练4.在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)某同学得到如图所示的纸带，把第一个点(初速度为零)记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24 cm，点C、E间的距离为1