5. 实验:验证机械能守恒定律(表格式教学设计)物理人教版必修第二册

2026-03-06
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第二册
年级 高一
章节 5. 实验:验证机械能守恒定律
类型 教案-教学设计
知识点 机械能守恒定律
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 3.64 MB
发布时间 2026-03-06
更新时间 2026-03-06
作者 鼎力物理
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-03-06
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来源 学科网

内容正文:

第5节 实验:验证机械能守恒定律(教学设计) 年级 高一年级 学科 物理 教师 课题 第5节 实验:验证机械能守恒定律 教学 目标 物理观念 理解机械能守恒定律的内涵,能表述“在只有重力(或弹力)做功的系统中,动能与势能相互转化,总机械能保持不变”的核心观点。 科学思维 通过实验数据推理机械能守恒的条件,体会“控制变量法”(在物理研究中的应用。能对实验误差进行分析,理解“近似法”在实际问题中的合理性。 科学探究 能独立完成“自由落体法验证机械能守恒”实验,包括安装装置、操作步骤和数据采集。 科学态度 与责任 通过实验操作,培养严谨求实的科学态度,认识到“理论推导”与“实验验证”相结合是物理规律建立的重要途径。 教学重难点 教学重点: 1.实验方案的设计及数据的获取 2.实验数据的分析和误差的分析 教学难点: 实验数据的分析和误差的分析 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 复习与回顾: (1)如何判断一个物体和系统机械能守恒? (2)机械能守恒定律的内容是什么? (3)如果让你设计一个实验来验证机械能守恒定律,你觉得应该从哪些方面来设计这样一个实验? 学生复习回顾 新课讲授 一、实验思路 思考与讨论: (1)根据你所设计验证机械能守恒定律的实验方案,结合机械能守恒定律,你认为在实验中需要测量哪些物理量? (2)根据你所学的以往的知识,你是否可以说一下用什么方法或者工具测量这些物理量呢? 学生分组讨论实验方案 新课讲授 二、物理量的测量 (1)根据机械能守恒的条件和你所举的实例,你是否可以从中选择一个实例来验证机械能守恒定律呢? (2)说一说你如何用你选择的实例来验证机械能守恒定律?能否说一下具体的实验设计或者方案呢? 需要测量三个物理量: (1)物体的质量(天平); (2)物体所处位置的高度(刻度尺); (3)物体的运动速度(速度传感器、光电门、纸带平均速度法)。 学生分享实验方案 学生识记记录 新课讲授 三、研究自由下落物体的机械能 思考与讨论: (1)如果你要通过研究自由下落物体的机械能变化来验证机械能守恒定律,根据所要测量的物理量,你认为还需要哪些器材? (2)选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么? (3)安装打点计时器时,应注意什么问题?这样做的目的是什么? (4)实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样? (5)释放纸带时应注意什么问题? 1.实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。 2.实验步骤 (1)安装置:按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路。 (2)打纸带:①将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静止在靠近打点计时器的地方; ②先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落; ③关闭电源,取下纸带。更换纸带重复做3~5次实验。 (3)选纸带:选取点迹清晰且第1、2两点间距接近2 mm的纸带。 (4)测长度:用毫米刻度尺测出所选定的各计时点到基准点的距离。 思考与讨论: (1)为什么要选择第1、2两点间距接近2 mm的纸带? (2)你如何测量重物下降的高度,测量时如何更加准确的读取数值? (3)你如何测量纸带上某点的瞬时速度,它的依据是什么? (4)在这一实验方案中,你认为可以用什么样的方法来验证机械能守恒? 3.数据分析 方法一:利用起始点和第n点计算,代入ghn和v,如果在实验误差允许的范围内,ghn=v,则验证了机械能守恒定律。 方法二:任取两点计算。先任取两点A、B测出hAB,算出ghAB。再算出v-v的值。如果在实验误差允许的范围内,ghAB=v-v,则验证了机械能守恒定律。 方法三:图像法。从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以v2为纵轴,以h为横轴,绘出v2-h图线,若是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。 思考与讨论: (1)你认为是否可以根据v=gt来求实验中所需要的某点的瞬时速度? (2)不能用这种方式求解某点瞬时速度的原因是什么? (3)你认为这个实验引起误差的原因有哪些,我们如何来减小误差呢? 4.注意问题 (1)减小各种阻力的措施: ①安装时使打点计时器的限位孔与纸带处于同一竖直平面内; ②应选用质量和密度较大的重物。 (2)重物下落过程中要克服阻力做功,实验中动能增加量必定稍小于重力势能减少量,否则实验数据不准确。 【例1】如图所示,用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”的实验中,某小组多次记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图所示,当地的重力加速度为g。关于此实验说法正确的是(  ) A.由于重锤质量可以不用测量,故对重锤质量大小不作要求 B.应先释放重物后接通电源 C.若图线斜率接近2g,则重锤机械能守恒 D.若图线斜率接近g,则重锤机械能守恒 【答案】C 【详解】A.验证机械能的表达式中,重锤质量被约去,所以重锤质量可以不用测量,但为了减小空气阻力的影响,应选用质量较大,体积较小的重锤,故A错误; B.为了充分利用纸带,应先接通电源后释放重物,故B错误; CD.根据机械能守恒可得可得可知若图线斜率接近2g,则重锤机械能守恒,故C正确,D错误。故选C。 学生分析讨论 学生分组实验 学生分析讨论 学生分享方法 学生分析讨论 学生识记记录 学生随堂巩固练习 新课讲授 四、研究沿斜面下滑物体的机械能 思考与讨论: (1)如果你要通过研究沿斜面下滑物体的机械能的变化来验证机械能守恒定律,根据所要测量的物理量,你认为还需要哪些器材? (2)在使用这些器材进行测量时,你需要注意什么问题? (3)你是否可以设计出详细的实验方案,完成这个验证实验? 1.实验器材与装置 (1)实验器材:气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块。 (2)实验装置:如图所示,把气垫导轨调成倾斜状态,滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时,忽略空气阻力,重力势能减小,动能增大。 思考与讨论: (1)为什么要用气垫导轨,它的作用是什么? (2)你如何测量滑块下降的高度? (3)你如何测量纸带上某点的瞬时速度,这个速度的测量值是否有误差,如果有误差,你认为如何减小误差呢? 2.实验测量及数据处理 (1)测量两光电门之间的高度差Δh; (2)滑块经过两光电门时遮光条遮光时间Δt1和Δt2,计算滑块经过两光电门时的瞬时速度。若遮光条的宽度为ΔL,则滑块经过两光电门时的速度分别为v1=,v2=; (3)若在实验误差允许范围内满足mgΔh=mv-mv,则验证了机械能守恒定律。 3.误差分析 两光电门之间的距离稍大一些,可以减小误差;遮光条的宽度越窄,误差越小。 【例2】用图示气垫导轨装置做“验证系统机械能守恒定律”的实验,下列说法正确的是(  ) A.需将气垫导轨右端适当调高以平衡摩擦力 B.实验中不需要测量钩码和滑块的质量 C.钩码的质量不需要远小于滑块的质量 D.钩码减小的重力势能等于滑块增加的动能 【答案】C 【详解】A.实验前将导轨调至水平即可,因为滑块滑动时与导轨之间没有摩擦力产生,因此不需要导轨平衡摩擦力,故A错误; BD.设遮光条的宽度d、滑块释放时遮光条中心到光电门中心的距离L、遮光条通过光电门的时间,可知滑块到光电门时的速度大小 滑块从静止释放运动到光电门的过程中,若系统符合机械能守恒定律,则钩码减小的重力势能等于钩码和滑块增加的动能,满足的关系式为 则需要测量钩码和滑块的质量,故BD错误。 C.实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量,故C正确;故选C。 学生分组讨论实验方案 学生分析讨论 学生分组实验 学生识记记录 学生随堂巩固练习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.(1)甲同学用如图1所示实验装置验证机械能守恒定律,天平称量得到重锤质量m=0.3kg,当地重力加速度 ,打点计时器工作频率为50Hz,正确操作后得到如图2所示纸带。取打点计时器在纸带上打第1个点时重锤所在的位置为零势能面,则打“4”号点时重锤的重力势能为 J,打“3”号点时重物的速度大小 m/s(均保留2位有效数字) (2)乙同学进行实验后,通过对纸带数据的测量、计算,发现从打“0”号到打“n”号点过程,重锤重力势能减少量,总是小于“n”号点动能Ek,则原因可能是 A.阻力(空气阻力及纸带与限位孔阻力)太大 B.操作时,先释放重物后接通打点计时器 C.交流电源的实际频率小于50Hz D.交流电压偏大 【答案】(1) -0.27 1.7 (2)BC 【详解】(1)[1][2]由图可知x1=8.90cm,x2=11.60cm,x4=18.25cm 打第1个点时重锤所在的位置为零势能面,则打“4”号点时重锤的重力势能为 打“3”号点时重物的速度大小 (2)A.阻力(空气阻力及纸带与限位孔阻力)太大,只能导致重力势能减少量大于动能增量,A错误; B.操作时,先释放重物后接通打点计时器,则打第一个点时重物就已经有了速度,导致以后求解的各点的速度偏大,则动能增加量偏大,B正确; C.交流电源的实际频率小于50Hz,打点周期偏大,而计算速度时用周期仍用原来的值计算,则导致速度偏大,动能增加量偏大,C正确; D.交流电压偏大对实验无影响,D错误。故选BC。 2.实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律。 (1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,操作正确的是(  ) A. B. C. D. (2)使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带,如图所示。O为第1个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度g取9.80m/s2,则根据图上所得的数据,应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律。O点到该点动能增加量∆Ek= J。(结果保留三位有效数字) (3)某同学根据多条纸带数据算出加速度为g=9.77m/s2,并用此g值算出质量为M的重物减少的重力势能为5.09M,增加的动能为5.08M,根据以上计算 (“能”或“不能”)验证机械能守恒,理由为 (A.在误差允许范围内   B.g没有代入当地重力加速度的标准值)。 【答案】(1)D(2) B 1.84(3) 不能 B 【详解】(1)根据自由落体运动规律验证机械能守恒定律,打点计时器应使用交流电源,且应用手提着纸带上端,保持纸带竖直,让重物靠近打点计时器,然后先接通电源再释放纸带。故选D。 (2)[1]由图可知,可以确定O到B的重力势能的减少量和动能的增加量,所以应选图中O点到B点来验证机械能守恒定律; [2]打下B点重物的速度大小为 O点到B点动能增加量为 (3)[1][2]重力势能的减小量为 由于重物下落过程中合外力做功等于动能变化量,g值不应该用纸带处理的结果计算,所以,应用当地的重力加速度的标准值,所以不能验证机械能守恒定律。 3.某同学在实验室用如图1所示的装置验证机械能守恒定律,利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为,请回答下列问题: (1)该同学在实验中得到的纸带如图2所示,选取纸带上打出的连续的五个点,测出点到起点的距离为,两点间的距离为,两点间的距离为,使用的交变电源的周期为。已知当地的重力加速度为,则打点计时器打点时重物的动能为 ,打点计时器在打点和点的这段时间内重物的重力势能的减少量为 。(均用已知量和测量量的符号表示) (2)用纵轴表示重物动能增加量或重力势能减少量,用横轴表示重物下落的高度,该同学在同一坐标系中作出了和图像,如图3所示。由于重物下落过程中受到阻力的作用,可知图线 (选填“①”或“②”)表示图像。 (3)某同学借助该装置,测量物体下落过程所受的阻力,他用两个体积相同、质量分别为和的重物M和N进行实验,处理数据后画出重物下落高度为时与对应的瞬时速度平方的二分之一的关系图像(图像)如图4所示。M、N下落过程中所受的阻力相同,由图像可知 (选填“>”或“<”);已知实验所用的重物的质量,当地重力加速度取,测得图4中M所对应的图像斜率,则重物M所受的平均阻力大小 。(结果保留小数点后2位) 【答案】(1) (2)② (3) > 0.01 【详解】(1)[1]打点计时器打点时重物的速度大小为 则打点计时器打点时重物的动能为 [2]打点计时器在打点和点的这段时间内重物的重力势能的减少量为 (2)重力势能减少量为根据动能定理可得重物动能增加量为可知图线的斜率小于图线的斜率,则图线②表示图像。 (3)[1]根据动能定理可得整理可得由于M、N下落过程中所受的阻力相同,则质量越大,图线的斜率越大,由图像可知; [2]对于重物M图线,可得代入数据解得重物M所受的平均阻力大小。 4.某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器: (1)对于该实验,下列操作中有利于减小实验误差的是___________; A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B.打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.精确测量出重物的质量 D.先释放重物,再接通电源 (2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC,重物质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。根据这些数据,选用从打下O点到打下B点的过程验证机械能守恒,该过程中,重物重力势能的减少量 ,动能的增加量 (3)某同学在纸带上选取了多个计数点,测量它们到初速度为零的起始点的距离h,并计算出打相应计数点时重物的速度v,描点并绘出的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的图像是___________; A. B. C. D. (4)某同学的实验数据结果显示:重物动能的增加量小于重力势能的减少量,则可能的原因有___________。 A.利用公式计算重物速度 B.利用公式v=gt计算重物速度 C.空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力 D.重物的质量过大 【答案】(1)AB (2) (3)A (4)C 【详解】(1)A.验证机械能守恒定律阻力要尽可能的小,故重物选用质量和密度较大的金属锤,故A正确; B.打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正以尽可能减小纸带与打点计时器间的摩擦阻力,故B正确; C.机械能守恒式为 化简为,故不需要测量质量,故C错误; D.为了充分利用纸带,使用打点计时器要先接通电源,再释放重物,故D错误。 故选AB。 (2)[1]O点到打下B点的过程重物重力势能的减少量。 [2]打下B点时的速度为 动能增加量为 (3)由动能定理 变形得,所以与成正比,图像为过原点的倾斜直线。 故选A。 (4)AB.利用公式或v=gt计算重物速度,则物体做自由落体运动,机械能守恒,则重物动能的增加量等于重力势能的减少量,故AB不符合题意; C.重物动能的增加量小于重力势能的减少量,则可能的原因是空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力,故C符合题意; D.验证机械能守恒,重物的质量对实验结果没有影响,重物的质量大体积小则空气阻力可忽略,重物动能的增加量更接近重力势能的减少量,故D不符合题意。 故选C。 5.某实验小组同学用如图甲所示的实验装置验证两物块组成的系统机械能守恒。将质量为的物块A由静止释放后,质量为的物块B拖着纸带向上运动并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。实验中获取的一条纸带如图乙所示,0点是物块A刚下落时打下的点,每相邻两计数点间还有四个计时点未标出,0点和4点的距离为,4点和5点的距离为,5点和6点的距离为,已知电源的频率为f,重力加速度大小为g,试回答下列问题: (1)在纸带上打下计数点5时物块A的速度大小 。(用题中符号表示) (2)在打点0~5过程中系统动能的增加量 ,系统重力势能的减少量 。(用题中符号表示) 【答案】(1) (2) 【详解】(1)每相邻两计数点间的时间间隔 则在纸带上打下计数点5时的速度大小 (2)[1]在打点0∼5过程中系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减少量)。 6.某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下: ①实验前先调节气垫导轨水平,测量出遮光条的宽度d; ②将滑块置于气垫导轨最右端,测出遮光条中心到光电门中心的距离L; ③接通气泵,将滑块从导轨最右端由静止释放,记录遮光条通过光电门的遮光时间t; ④用天平测出滑块和遮光条的总质量M,砂和砂桶的总质量m; ⑤仅改变光电门的位置,重复步骤②③,测得多组L和t的数据。 根据上述实验操作过程,回答下列问题: (1)下列关于该实验的说法正确的是 。 A.本实验的研究对象仅是滑块 B.实验中不需要保证m远小于M C.滑块运动过程中速度大小始终与砂桶不相等 D.本实验可以不用测量M和m (2)遮光条通过光电门时的速度大小为 。(用题中所给物理量的字母表示) (3)当地的重力加速度为g,遮光条通过光电门时,系统的动能增加量为 ;系统的重力势能减少量为 。(用题中所给物理量的字母表示) (4)作出图像,如图乙所示,根据机械能守恒定律,图线斜率k的理论值为 (用题中所给物理量的字母表示)。 【答案】(1)B(2)(3) (4) 【详解】(1)A.本实验的研究对象是滑块、砂和砂桶组成的系统,故A错误; B.实验是验证机械能守恒定律,不需要将砂和砂桶的总重力近似等于滑块的拉力,因此不需要保证m远小于M,故B正确; C.滑块和砂桶用细线连接,在运动的过程中,滑块的速度大小始终等于砂桶速度大小,故C错误; D.本实验验证的是系统的机械能守恒定律,涉及滑块、砂桶和砂动能的增加量与砂桶和砂重力势能减少量的比较,需要测量M和m,故D错误。故选B。 (2)遮光条通过光电门的时间很短,平均速度近似等于瞬时速度,遮光条通过光电门时的速度大小为 (3)[1]遮光条通过光电门时,系统的动能增加量为 [2]系统的重力势能减少量为 (4)若满足机械能守恒定律,则满足化简可得 则图线斜率的理论值为 7.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下: ①用天平测出滑块和遮光条的总质量M、钩码和动滑轮的总质量m; ②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块; ③测量遮光条与光电门之间的距离L及遮光条的宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条的遮光时间t; ④重复实验,进行实验数据处理。 根据上述实验操作过程,回答下列问题: (1)为减小实验误差,遮光条的宽度d应适当 (填“窄”或“宽”)一些。 (2)根据实验步骤可知滑块通过光电门时,滑块的速度大小 ,钩码的速度大小 ,当地重力加速度为g,系统重力势能的减少量 ,系统动能的增加量 (均用所测物理量符号表示)。 【答案】(1)窄 (2) 【详解】(1)为减小实验误差,遮光条的宽度应适当窄一些。 (2)滑块通过光电门的速度因为钩码通过动滑轮与滑块连接,钩码速度为滑块速度的,因此当滑块前进距离时,钩码下降,因此系统重力势能减少 系统动能增加量为 8.某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质滑轮,F为光电门,C为固定在物块A上、宽度为的遮光条,物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置,并测得该位置与光电门F之间的距离为。让遮光条C与位置对齐,让物块A由静止开始下降,测得遮光条通过光电门时的遮光时间为。实验时测得物块A(含遮光条)、B的质量分别为、,重力加速度大小为。 (1)从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中,物块A、B构成的系统增加的动能 系统减少的重力势能 。(均用题目中给定的物理量符号表示) (2)改变距离,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间,以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图乙所示,该图像的斜率为,在实验误差允许范围内,若 (用题目中给定的物理量符号表示)成立,说明系统机械能守恒。 (3)实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能,造成该误差的原因可能是 (任写一种即可)。 【答案】(1) (2) (3)空气阻力的影响或滑轮有摩擦等。 【详解】(1)[1]遮光条通过光电门时的遮光时间为,则物块A的速度为,物块B的速度也为则物块A、B构成的系统增加的动能联立可得 [2]物块A的重力势能减小,物块B的重力势能增大,故系统减少的重力势能为 (2)若系统机械能守恒,可得整理得,可得斜率为所以若,说明系统机械能守恒。 (3)空气阻力的影响或滑轮有摩擦等。 9.某同学设计了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。实验步骤如下: ①小球静止在位置Ⅰ时,力传感器显示绳上的拉力为,测得细绳悬点O 到小球球心的长度为L; ②将小球拉至细绳与竖直方向夹角为θ处(位置Ⅱ)由静止释放; ③通过软件测得小球运动过程中细绳上的最大拉力为; ④改变由静止释放小球时细绳与竖直方向的夹角θ,重复实验,得到多组数据。 (1)已知重力加速度大小为g,则小球的质量为 ,小球运动至位置Ⅰ时受到的向心力大小为 。(均用、、g中的全部或部分符号表示) (2)小球从位置Ⅱ运动至位置Ⅰ的过程中重力势能的减少量为 ,小球动能的增加量为 ,若两者在误差范围内相等,则小球在该过程中机械能守恒。(均用题目给出量符号表示) 【答案】(1) (2) 【详解】(1)[1]小球静止在位置Ⅰ时,根据平衡条件,有 解得小球的质量为 [2]小球摆到最低点时,线的拉力和小球的重力提供向心力,即 (2)[1]小球从位置Ⅱ运动至位置Ⅰ的过程中重力势能的减少量为 [2]根据牛顿第二定律,有 小球动能的增加量为 10.某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验中,将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上,摆锤上固定光电门(图中未画出)。 (1)关于摆锤机械能守恒的条件,下列说法正确的是_______。 A.摆锤仅受重力时,机械能才守恒 B.只有合外力为零时,机械能才守恒 C.只有合外力做功为零时,机械能才守恒 D.只有重力对摆锤做功时,机械能守恒 (2)若挡光片的宽度为d,挡光时间为,则摆锤经过挡光片时的速度大小为 。 (3)另一同学记录了每个挡光片所在位置到摆锤释放处的高度h及其相应的挡光时间后,绘制了和四幅图像,其中可能说明摆锤运动过程中机械能守恒的图像是_______。 A. B. C. D. 【答案】(1)D(2)(3)A 【详解】(1)在摆锤运动过程中,只有重力对其做功的情况下,摆锤的机械能才守恒。 故选D。 (2)利用光电门测速,实际是用平均速度代替瞬时速度,可知摆锤经过挡光片时的速度。 (3)若摆锤在下降过程中机械能守恒,则应满足可得即与是线性关系。故选A。 板 书 设 计 第5节 实验:验证机械能守恒定律 一、实验思路 二、物理量的测量 需要测量三个物理量: (1)物体的质量(天平); (2)物体所处位置的高度(刻度尺); (3)物体的运动速度(速度传感器、光电门、纸带平均速度法)。 三、研究自由下落物体的机械能 数据分析: 方法一:利用起始点和第n点计算; 方法二:任取两点计算; 方法三:图像法。 四、研究沿斜面下滑物体的机械能 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业:“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 本节课通过“理论回顾→实验方案设计→数据采集分析”的探究流程,结合自由落体与斜面下滑对比实验,学生能主动运用打点计时器获取数据,对机械能守恒定律的验证思路清晰,科学探究目标中误差分析的讨论较为深入,目标基本达成。 但在纸带数据处理环节,部分学生对“瞬时速度计算”的操作步骤混淆,导致动能增量与重力势能减少量偏差较大。后续可制作“数据处理流程图”,先示范毫米刻度尺的精确读数方法,再通过典型错误案例对比(如混淆计时点与计数点),结合Excel表格自动化计算功能,降低数据处理难度,提升实验结果的准确性。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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