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教案实验：验证机械能守恒定律

第一课时：实验准备课

一、学生预习实验：机械能守恒定律

二、用投影片出示下列实验思考题：

1、怎样验证机械能守恒定律？验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒？怎样用纸带上的两个计数点，验证机械能守恒？

2、验证机械能守恒,需要什么器材?为什么不用天平也可以验证? 3、固定打点计时器时应注意些什么？

4、测量重力势能的减少量，需要测量什么量？测量物体动能的增加量，需要测量什么量？

5、本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好？为什么？

三、学生讨论完毕后，总结本实验的有关问题：

1、实验目的：验证机械能守恒定律。

2、实验原理：

通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。

3、实验器材：

打点计时器、电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹台、导线两根

4、实验步骤：

①如图所示，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；

②用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。

③从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的低带进行测量，测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2，据公式vndn1dn1，计算物体在打下点1、2……时的即时2T速度v1、v2……，计算相应的动能的增加值。

④用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……，计算出相应减少的重力势能。

⑤实验的注意事项：

5、实验的注意事项：

①打点计时器安装时，必须使纸带两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

②实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点。

③选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接近2mm的纸带。

④测量下落高度时，者必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起台点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60cm-800cm之内。

⑤因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。

第二课时：实验操作课

一、学生分组实验

二、相关练习题

1、在验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如图所示的纸带，纸带上的点记录了物体在不同

时刻的

，当打点计时器打点4时，物体的动能的表达式为EK=

，物体重力势能减小的表达式为EP=

，实验中是通过比较

来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T）。

2、关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：

A、选用重物时，重的比轻的好；

B、选用重物时，体积小的比大的好；

C、选定重物后，要称出它的质量；

D、重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力。

3、下面列出一些实验步骤

A、用天平测出重物和夹子的质量；

B、将重物系在夹子上；

C、将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子。再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器外；

D、打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V（电源不接通、交流）；

E、打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；

F、在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；

G、用秒表测出重物下落的时间；

H、接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；

I、切断电源；

J、更换纸带，重新进行两次；

K、在三条纸带中选出较好的一条；

L、进行计算，得出结论，完成实验报告；

M、拆下导线，整理器材。

以上步骤，不必要的有

，正确步骤的合理顺序是

。