【成才之路】2015年秋高中物理(人教版)必修二课件：第7章 第9节 实验：验证机械能守恒定律
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人教版高中物理必修二第七章第九节实验：验证机械能守恒定律 课件(共22张PPT)
2、实验原理
(1)如图1所示，借助打点计 时器打出的纸带，测出物 体自由下落的高度h和该时 刻的速度v，以纸带上的第 n个点为例，
图1
如下面纸带中，打第n个计时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：
vn＝xn＋2Txn＋1＝hn＋12－Thn－1
(2)物体下落的高度为 h 时速度为 v，则 物体的重力势能减小量为 mgh，动能增 加量为12mv2，如果 mgh＝12mv2，即 gh ＝12v2，就验证了机械能守恒定律．
(3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示物体动能的变化， Δh表示物体下落的高度)( )
五、教学反思与自我评价
以上是我对《验证机械能守恒定律》这节教材的认识和对 这堂课的整体设计，由于本人水平有限，上面过程肯定有 许多缺点和漏洞，希望各位专家多多批评指正。
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢
• 能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会用 打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的数据 处理能力。
二、教学目标与重难点
知识与技能： 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；
2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
过程与方法： 1、经历实验设计的过程； 2、通过分组实验，提高动手能力、协作意识；提高解决 实际问题的能力。
图2
例2、 某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一部分损 坏，损坏的是前端部分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在 图中，单位是cm.已知重物质量为m，打点计时器工作频率为50 Hz，重力 加速度g取9.8 m/s2.
(1)重物在2点的速度v2＝________，在5点的速度v5＝________，此过程中 动能增加量ΔEk＝________，重力势能减少量ΔEp＝________. (2)比较得ΔEk________ΔEp(填“大于”“等于”“小于”)，原因是 __________________．由以上可得出实验结论____________________．
人教版高中物理必修2第7章第9节《实验：验证机械能守恒定律》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
20
谢谢欣赏！
J上确.述且把实必打验要点步的计骤 步时中 骤器错 按固定误 实到的 验桌是 操边作E的顺I 铁序架排，台列可上是J有。、可无G的、是B、A H、，D其、余。正C、F
（均只需填步骤的代号)
巩固练习 15
巩固练习
巩固练习
布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
提出问题
2.根据实验设计原理，可选用怎样的装置进行实验
结论： 依据自由落体运动和打点计时器验证机械能守恒定律，可用 如图所示的装置。
二、实验步骤
提出问题
请根据实验设计原理确定实验步骤。
三、数据处理
提出问题
四、要注意的问题
提出问题
为了提高实验的精确度，减少实验误差，在实验操作过程中应注意以下几点： 1.重物下落过程中，除了重力外还受哪些阻力作用？怎样减少这些阻力对实验 的影响？ 2.重物下落过程中，选择两个位置作为过程的开始和终结，这两个位置的选择 对我们选择纸带时有什么要求？ 3.实验时，接通电源和释放纸带的顺序是怎样的？ 4.为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好， 还是近些好？
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⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
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J上确.述且把实必打验要点步的计骤 步时中 骤器错 按固定误 实到的 验桌是 操边作E的顺I 铁序架排，台列可上是J有。、可无G的、是B、A H、，D其、余。正C、F
（均只需填步骤的代号)
巩固练习 15
巩固练习
巩固练习
布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
提出问题
2.根据实验设计原理，可选用怎样的装置进行实验
结论： 依据自由落体运动和打点计时器验证机械能守恒定律，可用 如图所示的装置。
二、实验步骤
提出问题
请根据实验设计原理确定实验步骤。
三、数据处理
提出问题
四、要注意的问题
提出问题
为了提高实验的精确度，减少实验误差，在实验操作过程中应注意以下几点： 1.重物下落过程中，除了重力外还受哪些阻力作用？怎样减少这些阻力对实验 的影响？ 2.重物下落过程中，选择两个位置作为过程的开始和终结，这两个位置的选择 对我们选择纸带时有什么要求？ 3.实验时，接通电源和释放纸带的顺序是怎样的？ 4.为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好， 还是近些好？
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高中物理 第七章 第九节《验证机械能守恒定律》课件 新人教版必修2
最新中小学教案、试题、试卷、课 件 10
（例7）如图，总长为L的光滑匀质 铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端
相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁
链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？
最新中小学教案、试题、试卷、课 件
11
（三）多个物体组成的系统的机械能守恒
机械能守恒定律内容有三种守恒形式： 1. 从守恒的角度：系统的初、末两状态 机械能守恒，即E2=E1； 2. 从转化的角度：系统动能的增加等于 势能的减少，即Ek=-Ep； 3. 从转移的角度：系统中一部分物体机 械能的增加等于另一部分物体机械能的减少， 即EA=-EB。 对多个物体的机械能守恒问题宜用 Ek=-Ep或EA=-EB列式求解。
2、守恒条件的拓展
A. 从做功角度分析 (1)物体只受重力（和弹簧弹力）。 (2)物体除重力（和弹簧弹力）以外还受到
了其它力，但其它力不做功。 (3)物体除重力（和弹簧弹力）以外还受到
了其它力，其它力做了功。但其它力做
功的代数和为零。
B. 从能量转化角度分析
最新中小学教案、试题、试卷、课 件 7
5.如图所示，小球m从斜面上高H处自由 下滑，后进入半径为R的圆轨道，不计摩擦， 则H为多少才能使球m能运动到轨道顶端？
（二）链、绳、的机械能守恒
对于绳索、链条之类的物体，由于运动 而使其重心位置改变，能否确定重心的位 置，常是解决该类问题的关键。通常采用分 段法求出每段的重力势能，然后求和即为整 体的重力势能；也可采用等效法求出重力势 能的改变量。再利用Ek=-Ep列方程求解。 质量均匀分布的规则物体常以重心的位置来 确定物体的重力势能，至于零势能参考面可 任意选取，一般以系统初态或末态的重力势 能为0，对应的解答较简单。
（例7）如图，总长为L的光滑匀质 铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端
相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁
链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？
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11
（三）多个物体组成的系统的机械能守恒
机械能守恒定律内容有三种守恒形式： 1. 从守恒的角度：系统的初、末两状态 机械能守恒，即E2=E1； 2. 从转化的角度：系统动能的增加等于 势能的减少，即Ek=-Ep； 3. 从转移的角度：系统中一部分物体机 械能的增加等于另一部分物体机械能的减少， 即EA=-EB。 对多个物体的机械能守恒问题宜用 Ek=-Ep或EA=-EB列式求解。
2、守恒条件的拓展
A. 从做功角度分析 (1)物体只受重力（和弹簧弹力）。 (2)物体除重力（和弹簧弹力）以外还受到
了其它力，但其它力不做功。 (3)物体除重力（和弹簧弹力）以外还受到
了其它力，其它力做了功。但其它力做
功的代数和为零。
B. 从能量转化角度分析
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5.如图所示，小球m从斜面上高H处自由 下滑，后进入半径为R的圆轨道，不计摩擦， 则H为多少才能使球m能运动到轨道顶端？
（二）链、绳、的机械能守恒
对于绳索、链条之类的物体，由于运动 而使其重心位置改变，能否确定重心的位 置，常是解决该类问题的关键。通常采用分 段法求出每段的重力势能，然后求和即为整 体的重力势能；也可采用等效法求出重力势 能的改变量。再利用Ek=-Ep列方程求解。 质量均匀分布的规则物体常以重心的位置来 确定物体的重力势能，至于零势能参考面可 任意选取，一般以系统初态或末态的重力势 能为0，对应的解答较简单。
物理必修2成才之路7-9
故重力势能的减少应等于动能增加量和克服阻力做功之和，
所以此题在计算结果上肯定是重力势能减少的多，动能增
加的少，其差值除偶然误差外，就是上述原因造成的．
第七章 机械能守恒定律
(2009·宁夏高一检测)在验证“机械能守恒定律”的实
验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地
重力加速度g＝9.8m/s2.某同学选择了一条理想的纸带，用
第七章 机械能守恒定律
答案：步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出
端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再
释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动
能和势能中都包含了质量m，可以约去.
人 教
版
物
理
第七章 机械能守恒定律
(江苏盐城中学09～10学年高一下学期期中)在“验证
机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的 人 教
一是测距离时都应从0点量起，二是多测几次取平均值．
人 教
版
②实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打
物 理
点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEK必定稍小于势
能的减小量ΔEP，这属于系统误差．
第七章 机械能守恒定律
人 教 版 物 理
第七章 机械能守恒定律
在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面列出一些
体做自由落体运动)，就可利用
人 教
版
物
理
第七章 机械能守恒定律
vC＝S2BTD求出C点速度，Ekc＝12mv2C.
则ΔEp＝mgh，h是O到C的距离．
故ΔEp＝mgh＝1.00×9.80×0.777 6J＝7.62J
人 教 版
物
由于vC＝
人教版高中物理必修2 第七章 第9节《实验：验证机械能守恒定律》(共51张PPT)
2、vn gtn
hn1 hn1 3、vn 2T
（2）有4条用打点计时器（所用交流电频率为 50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是 做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为 找出该纸带，某同学在每条纸带上选取了点迹 清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个 点间距离依次为s1、s2、s3。请你根据下列s1、s2、 C s3的测量结果确定该纸带为 。（已知当地 的重力加速度为9.791m/s2） A. 61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm C. 49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
（3）有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1， d2，d3，……，如图所示，各相邻点间的时间间 隔为T，当地重力加速度为g。要用它来验证B和 G两点处机械能是否守恒，可量得BG间的距离h d6 - d1 ，B点的速度表达式为v =________ d2 ／ 2 T , ＝________ B (d7 –d5 ) ／2T ，若B点 G点的速度表达式为vG=_____________ 和G点的速度vB、vG和BG间的距离h均为已知量， 2- v 2 v 2gh 时，机械能守恒。 G B 则当 ________ ＝______
vB v A at
v B v AC
x 2 v A at t
所以
做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度， 等于这点前后相邻两点间的平均速度。
这表明：
数 据 记 录
测量点n 高度hn /m 速度vn /m/s 势能EP /J
1
2
3
4
5
6
动能EK /J
可不可以 用图象处 理数据?
高中物理 第七章 第9节 实验 验证机械能守恒定律课件 新人教版必修2
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机械守恒定律 第七章
第九节 实验：验证机械能守恒定律 第七章
1 学习目标定位
2 课堂情景切入
5 考点题型设计
3 知识自主梳理
6 易错案例剖析
4 重点难点突破
7 课时作业
学习目标定位
会用打点计时器打据处理 1．求瞬时速度 记下第 1 个点的位置 O，在纸带上从离 O 点适当距离开始 选取几个计数点 1、2、3…并测量出各计数点到 O 点的距离 h1、 h2、h3…再根据公式 vn＝hn＋12－Thn－1，计算出 1、2、3、4、…n 点的瞬时速度 v1、v2、v3、v4…vn。
2．机械能守恒验证 方法一：利用起始点和第 n 点。 从起始点到第 n 个计数点，重力势能减少量为 mghn，动 能增加量为12mv2n，计算 ghn 和12v2n，如果在实验误差允许的范围 内，ghn＝12v2n，则机械能守恒定律得到验证。
三、注意事项 1．应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条 件，这就要尽量减少各种阻力，采取的措施有： (1)铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小。 (2)应选用质量和密度较大的重物，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，可使空气阻力减小。 2．应先接通电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让 重锤下落。
实验原理
在只有___重__力_____作用的自由落体运动中，物体的重力势 能和动能可以互相转化，但总机械能___守__恒_____。
若物体由静止下落高度 h 时，其瞬时速度为 v，则重力势 能的减小量为__m__g_h___，动能的增加量为___12_m_v_2____，看它们 在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守 恒定律。
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机械守恒定律 第七章
第九节 实验：验证机械能守恒定律 第七章
1 学习目标定位
2 课堂情景切入
5 考点题型设计
3 知识自主梳理
6 易错案例剖析
4 重点难点突破
7 课时作业
学习目标定位
会用打点计时器打据处理 1．求瞬时速度 记下第 1 个点的位置 O，在纸带上从离 O 点适当距离开始 选取几个计数点 1、2、3…并测量出各计数点到 O 点的距离 h1、 h2、h3…再根据公式 vn＝hn＋12－Thn－1，计算出 1、2、3、4、…n 点的瞬时速度 v1、v2、v3、v4…vn。
2．机械能守恒验证 方法一：利用起始点和第 n 点。 从起始点到第 n 个计数点，重力势能减少量为 mghn，动 能增加量为12mv2n，计算 ghn 和12v2n，如果在实验误差允许的范围 内，ghn＝12v2n，则机械能守恒定律得到验证。
三、注意事项 1．应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条 件，这就要尽量减少各种阻力，采取的措施有： (1)铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小。 (2)应选用质量和密度较大的重物，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，可使空气阻力减小。 2．应先接通电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让 重锤下落。
实验原理
在只有___重__力_____作用的自由落体运动中，物体的重力势 能和动能可以互相转化，但总机械能___守__恒_____。
若物体由静止下落高度 h 时，其瞬时速度为 v，则重力势 能的减小量为__m__g_h___，动能的增加量为___12_m_v_2____，看它们 在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守 恒定律。
人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律9. 实验：验证机械能守恒定律 课件(共15张PPT)
注 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。 意 事 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密 项 度可以减小体积，可使空气阻力减小。
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直 线的纸带。
误 1、偶然误差： 差 测量长度时会带来误差 分 析 2、系统误差：
思考
有摩擦力做功，机 械能就不守恒了吗
倾角37o
m=3kg, 动摩擦因数0.2
例
题 3
把一个小球用
l
θ
FT
细绳悬挂起来，
就成为一个摆， A
B
摆长为l，最大
O
偏角为θ。小球
G
运动到最低位
置时的速度是
多大？
小结
应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考 虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。
起
始
h
点
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？
x = g1t2 = ×9.81×0.022m ≈2×10-3m = 2 mm
2
2
纸带上的头两个点间的距离应接近2 m m。
的几个计数点图中未标出．g取9.8m/s2
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB
m/s
(2)已知重物质量m=1.0kg,从计数点O到B的过程中,重物的重力势能
的减少量为 Ep J,动能的增加量为 Ek J,则实验数
Ep Ek(填写“略大于”“略小于”或“等
【成才之路】2014-2015学年高中物理 第7章 机械能守恒定律章末小结课件 新人教版必修2
(2)78.5J
(3)0
(4)－41J
第七章
章末小结
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二、机械能守恒的判断及应用 1．机械能是否守恒的判断 (1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如 自由落体运动、抛体运动等，机械能不变。
(2) 只有弹簧弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转
答案：(1)1.6J
(2)不能到达M点
第七章
章末小结
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三、动能定理的理解及应用 1．对动能定理的理解 (1)W 总 ＝ W1 ＋ W2 ＋ W3 ＋„„是包含重力在内的所有力做 功的代数和 ， 若合外力为恒力 ， 也可这样计算： W 总 ＝ F 合
第七章
章末小结
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第七章
章末小结
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规律方法
第七章
章末小结
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一、功的正、负的判断和计算 1．如何判断力做功的正、负 (1)利用功的公式 W＝Flcosα 判断， 此方法适用于判断恒力 做功的情况。 (2)利用力 F 与物体速度 v 之间的夹角情况来判断。 设其夹 π π 角为 α，若 0≤α< ，则力 F 做正功；若 α＝ ，则力 F 不做功； 2 2 π 若 <α ≤ π ， 则力 F 做负功。 此方法适用于曲线运动中功的分析。 2
第七章
章末小结
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落，打下的第 1个点的速度不为零。因此，为保证重物下落的 初速度为零，应先接通电源，再释放纸带。
第七章
第九节
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1 2 (3)根据实验原理， 只要验证 ghn＝ vn即可验证机械能守恒 2 定律。因此需求解 v3。根据匀变速直线运动规律关系式可得，
2 2 1 2 ms3－s1 f ΔEK＝ mvE＝ 2 8
(3)由于存在阻力，所以 ΔEP>ΔEK。
第七章
第九节
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实验数据处理
( 邯郸市 2013 ～ 2014 学年高一下学期期末 ) 用自
由落体法验证机械能守恒定律的实验中：
mv2 (1)运用公式 ＝mgh 对实验条件的要求是________，为 2 此，所选择的纸带第 1、2 两点间的距离应接近________。
**
第七章
第九节
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课堂情景切入
第七章
第九节
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你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰 着，紧张、惊险、刺激。其势能与动能相互转化，而总的机械 能保持不变(忽略阻力)。 你想过吗，我们怎样通过实验来验证机械能守恒定律。
第七章
第九节
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2．机械能守恒验证 方法一：利用起始点和第 n 点。 从起始点到第 n 个计数点，重力势能减少量为 mghn，动 1 2 1 2 能增加量为 mvn， 计算 ghn 和 vn， 如果在实验误差允许的范围 2 2 1 2 内，ghn＝ vn，则机械能守恒定律得到验证。 2
第七章
第九节
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第七章
第九节
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5．在取下的纸带中挑选第一、二两点间距离接近 2mm且
点迹清晰的纸带进行测量。先记下第一点 0的位置，再任意取 五个点1,2,3,4,5，用刻度尺测出距 0点的相应距离，如图(乙 )所 示。 6．计算出各点对应的瞬时速度v1，v2，v3„„。
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第七章 机械守恒定律
第七章
机械守恒定律
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第七章
第九节 实验：验证机械能守恒定律
第七章
第九节
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第七章
第九节
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方法三：图象法。 从纸带上选取多个点，测量从第一个点 到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度 1 2 的平方 v ， 然后以 v 为纵轴， 以 h 为横轴， 2
2
1 2 根据实验数据绘出 v －h 图线。 2 若在误差允许的范围内图象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。
第七章 第九节
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(济南市高新实验中学2014～2015学年高一下学期期中)在 《验证机械能守恒定律》实验中，打出的纸带如图所示，其 中 A 、 B 为打点计时器打下的第 1 、 2 个点， AB ＝ 2mm ， D 、 E、 F 为点迹清晰时连续打点的计时点，测得 D 、 E、 F到 A 的 距离分别为s1、s2、s3(图中未画出)。设打点计时器的打点频率
1
学习目标定位
2
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5
考点题型设计
3
知识自主梳理
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易错案例剖析
4
重点难点突破
7
课 时 作 业
第七章
第九节
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学习目标定位
第七章
第九节
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*
会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的 速度 掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律 的原理和方法
第七章
第九节
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3．选取纸带的原则是： (1)点迹清晰 (2)所打点呈一条直线 1 2 4．不需要测出物体的质量，实验只需要验证 vn＝ghn 就 2 行了。
第七章
第九节
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四、误差分析 1 ．测量长度时会存在偶然误差，所以测长度时要多测几
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(1)请指出实验装置中存在的明显错误：_____________。 (2) 进 行 实 验 时 ， 为 保 证 重 物 下 落 时 初 速 度 为 零 ， 应 ________(选填“A”或“B”)。 A．先接通电源，再释放纸带 B．先释放纸带，再接通电源 (3)根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四
第七章
第九节
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知识自主梳理
第七章
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实验目的
验证机械能守恒定律。
实验原理 重力 在只有__________ 作用的自由落体运动中，物体的重力势 守恒 能和动能可以互相转化，但总机械能__________ 。
为f，重物质量为m，实验地点重力加速度为g。一位学生想从
纸带上验证打下A点到打下E点过程中，重物的机械能守恒。
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(1)实验中，如下哪些操作是必要的________。 A．用秒表测量时间 C．先开电源后放纸带 ________。 (3)比较 ΔEP 和 ΔEK 发现， 重物重力势能的减少量 ΔEP 大于 动能的增加量 ΔEK，造成这一误差的原因_____________。 B．重物的质量应尽可能大些 D．先放纸带后开电源
实验器材
铁架台 ( 带铁夹 ) ，打点计时器，重锤 ( 带纸带夹子 ) ，纸带
数条，复写纸片，导线，毫米刻度尺。除了上述器材外，还必 学生电源 交流4～6V)。 须有__________(
较小 、质量__________ 较大 注意：重锤应选体积__________ 者，以
减少空气阻力的影响。又因无需测其质量，所以本实验不用
次，取平均值即可减小此误差。
2．由于本实验中有纸带与限位孔间的摩擦力(主要因素)和 空气阻力(次要因素)的影响，这是系统误差，它使增加的动能
小于减小的重力势能，要减小影响，采用增加重锤质量的办
法，因为当重锤的重力远大于阻力时，可忽略阻力的影响。 3 ．为了减小相对误差，选取的计数点最好离第一个点远 一些。 4．若第一、第二两点间的距离小于 2mm，则这两点间的
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三、注意事项
1 ．应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条
件，这就要尽量减少各种阻力，采取的措施有： (1)铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小。
(2)应选用质量和密度较大的重物，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，可使空气阻力减小。 2 ．应先接通电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让 重锤下落。
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(3)根据纸带算出相关各点的速度 v，量出下落距离 h，则 v2 以 为纵轴，以 h 为横轴画出的图象应是下图中的________。 2
7．计算各点对应的势能减少量 mghn并和动能增加量mv/2
进行比较。
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二、数据处理 1．求瞬时速度 记下第 1 个点的位置 O， 在纸带上从离 O 点适当距离开始 选取几个计数点 1、 2、 3„并测量出各计数点到 O 点的距离 h1、 hn＋1－hn－1 h2、h3„再根据公式 vn＝ ，计算出 1、2、3、4、„n 2T 点的瞬时速度 v1、v2、v3、v4„vn。
时间间隔不到0.02s或阻力过大。
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考点题型设计
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实验原理及操作步骤 某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒 定律”的实验装置如图甲所示。
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方法二：任取两点 (1)任取两点 A、B 测出 hAB，求出 ghAB。 1 2 1 2 (2)求出 A、B 两点的瞬时速度，求出 vB－ vA的值。 2 2 1 2 1 2 (3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝ vB－ vA，则机 2 2 械能守恒定律得到验证。
若物体由静止下落高度 h 时，其瞬时速度为 v，则重力势 1 2 mv mgh ，动能的增加量为__________ 能的减小量为________ ，看它们 2 在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守 恒定律。
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1 2 (3)根据实验原理， 只要验证 ghn＝ vn即可验证机械能守恒 2 定律。因此需求解 v3。根据匀变速直线运动规律关系式可得，
2 2 1 2 ms3－s1 f ΔEK＝ mvE＝ 2 8
(3)由于存在阻力，所以 ΔEP>ΔEK。
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实验数据处理
( 邯郸市 2013 ～ 2014 学年高一下学期期末 ) 用自
由落体法验证机械能守恒定律的实验中：
mv2 (1)运用公式 ＝mgh 对实验条件的要求是________，为 2 此，所选择的纸带第 1、2 两点间的距离应接近________。
**
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课堂情景切入
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你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰 着，紧张、惊险、刺激。其势能与动能相互转化，而总的机械 能保持不变(忽略阻力)。 你想过吗，我们怎样通过实验来验证机械能守恒定律。
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2．机械能守恒验证 方法一：利用起始点和第 n 点。 从起始点到第 n 个计数点，重力势能减少量为 mghn，动 1 2 1 2 能增加量为 mvn， 计算 ghn 和 vn， 如果在实验误差允许的范围 2 2 1 2 内，ghn＝ vn，则机械能守恒定律得到验证。 2
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5．在取下的纸带中挑选第一、二两点间距离接近 2mm且
点迹清晰的纸带进行测量。先记下第一点 0的位置，再任意取 五个点1,2,3,4,5，用刻度尺测出距 0点的相应距离，如图(乙 )所 示。 6．计算出各点对应的瞬时速度v1，v2，v3„„。
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第七章 机械守恒定律
第七章
机械守恒定律
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第九节 实验：验证机械能守恒定律
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方法三：图象法。 从纸带上选取多个点，测量从第一个点 到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度 1 2 的平方 v ， 然后以 v 为纵轴， 以 h 为横轴， 2
2
1 2 根据实验数据绘出 v －h 图线。 2 若在误差允许的范围内图象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。
第七章 第九节
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(济南市高新实验中学2014～2015学年高一下学期期中)在 《验证机械能守恒定律》实验中，打出的纸带如图所示，其 中 A 、 B 为打点计时器打下的第 1 、 2 个点， AB ＝ 2mm ， D 、 E、 F 为点迹清晰时连续打点的计时点，测得 D 、 E、 F到 A 的 距离分别为s1、s2、s3(图中未画出)。设打点计时器的打点频率
1
学习目标定位
2
课堂情景切入
5
考点题型设计
3
知识自主梳理
6
易错案例剖析
4
重点难点突破
7
课 时 作 业
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学习目标定位
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*
会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的 速度 掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律 的原理和方法
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3．选取纸带的原则是： (1)点迹清晰 (2)所打点呈一条直线 1 2 4．不需要测出物体的质量，实验只需要验证 vn＝ghn 就 2 行了。
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铁架台 ( 带铁夹 ) ，打点计时器，重锤 ( 带纸带夹子 ) ，纸带
数条，复写纸片，导线，毫米刻度尺。除了上述器材外，还必 学生电源 交流4～6V)。 须有__________(
较小 、质量__________ 较大 注意：重锤应选体积__________ 者，以
减少空气阻力的影响。又因无需测其质量，所以本实验不用
次，取平均值即可减小此误差。
2．由于本实验中有纸带与限位孔间的摩擦力(主要因素)和 空气阻力(次要因素)的影响，这是系统误差，它使增加的动能
小于减小的重力势能，要减小影响，采用增加重锤质量的办
法，因为当重锤的重力远大于阻力时，可忽略阻力的影响。 3 ．为了减小相对误差，选取的计数点最好离第一个点远 一些。 4．若第一、第二两点间的距离小于 2mm，则这两点间的
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(2)应选用质量和密度较大的重物，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，可使空气阻力减小。 2 ．应先接通电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让 重锤下落。
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7．计算各点对应的势能减少量 mghn并和动能增加量mv/2
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二、数据处理 1．求瞬时速度 记下第 1 个点的位置 O， 在纸带上从离 O 点适当距离开始 选取几个计数点 1、 2、 3„并测量出各计数点到 O 点的距离 h1、 hn＋1－hn－1 h2、h3„再根据公式 vn＝ ，计算出 1、2、3、4、„n 2T 点的瞬时速度 v1、v2、v3、v4„vn。
时间间隔不到0.02s或阻力过大。
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方法二：任取两点 (1)任取两点 A、B 测出 hAB，求出 ghAB。 1 2 1 2 (2)求出 A、B 两点的瞬时速度，求出 vB－ vA的值。 2 2 1 2 1 2 (3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝ vB－ vA，则机 2 2 械能守恒定律得到验证。
若物体由静止下落高度 h 时，其瞬时速度为 v，则重力势 1 2 mv mgh ，动能的增加量为__________ 能的减小量为________ ，看它们 2 在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守 恒定律。