2016宁阳职教中心对口升学物理高考复习教案：验证机械能守恒定律.docVIP

教案 [高考资源网..COM] 一、内容及其解析 1、内容：a.会推导匀变速直线运动中“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”. b.知道测量点的选取条件. c.能对实验的误差原因进行定性分析，并采取措施减小误差. 2、解析：对本节这个验证性实验应注意两点： （1）首先明确实验的原理.本实验是一个验证性实验，通过数据计算重物重力势能的减少量和重物动能的增加量，比较二者在误差允许的范围内是否相等，而不能通过机械能守恒定律进行计算. （2）本实验中我们利用纸带上的点分别求解自由下落的物体的瞬时速度，这种求速度的方法我们以前也曾用到过，通过本实验希望同学们进一步掌握这种方法. 二、目标及其解析 1.能正确地进行实验操作. 2.会根据纸带测定下落的距离，掌握瞬时速度测量的方法. 3.能根据实验数据得出实验结论. 三、教学问题诊断分析 对于匀变速直线运动，中间是时刻的瞬时速度等于整个过程的平均速度。这是学生很难掌握的。 四、教学支持条件分析 需要打点计时器及电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。 五、教学过程设计 1、教学基本流程 阅读实验要求→学生做实验 →根据实验数据得出实验结论 →学生以小组为单元进行发言 →教师进行总结发言→练习、小结。 2、教学情景 问题1：在空中静止下落的物体，除受重力外还受什么力？我们怎样去减弱它们对实验的影响？ 问题2：实验时要计算减少的重力势能和增加的动能，我们是否还需要用天平测重物的质量？ 问题3：在实验过程中，我们是先打开电源还是先释放重物，为什么？ 例题评析 应用点一：仪器的选取和误差分析 例1：在验证机械能守恒定律的实验中 （1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为____________________. A.打点计时器（包括纸带）； B.重物； C.天平； D.毫米刻度尺； E.秒表； F.运动小车. （2）打点计时器的安装放置要求为_________；开始打点计时的时候，应先________，然后_______________. （3）实验中产生系统误差的原因主要是___________，使重物获得的动能往往_________.为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择________. （4）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的-h图线是___________，该线的斜率等于_______________. 解析： （1）选出的器材有：打点计时器（包括纸带），重物，毫米刻度尺，编号分别为A、B、D.注意因mgh=mv2，故m可约去，不需要用天平. （2）打点计时器安装时，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，这样才能使重物在自由下落时，受到的阻力较小.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下. （3）产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使得重物获得的动能小于它所减少的重力势能.为减小误差，重物的质量应选大一些的. （4）描绘出来的-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，它的斜率即为重力加速度. 答案： （1）ABD..com （2）两纸带限位孔必须在同一竖直线上 给打点计时器通电 释放重物 （3）纸带通过打点计时器时有摩擦阻力 小于所减小的重力势能 质量大一些的 （4）一条通过坐标原点的倾斜直线 重力加速度 拓展练习1-1： 下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是（ ） A.重物质量的称量不准会造成较大误差 B.重物质量选用得大些，有利于减小误差[高考资源网..COM] C.重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D.先释放纸带后接通电源会造成较大误差 应用点二：实验数据的处理 例2: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50 Hz，查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点到O点的距离如图7-9-2所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点.根据以上数据，可知重物由O点运动到B点时， （1）重力势能的减少量为多少？ （2）动能的增加量是多少？ （3）根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？ 图7-9-2 解析： 本题主要考查实验数据处理及误差分析. （1）重力势能的减少量为 ΔEp减=mghOB=m×9.8×0.195=1.911m （2）重物下落到B点时的速度 vB== m/s=1.931 m/s 所以重物从开始下落