高中物理人教版（2019）必修 第二册8.5 验证机械能守恒定律（课件）(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修 第二册8.5 验证机械能守恒定律（课件）(共20张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-09-07 14:52:49 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
§7.9
验证机械能守恒定律
第七章
机械能守恒定律
学习目标：
1、物理观念和应用：
（1）学会用打点计时器打下的纸带计算物体运动速度
（2）掌握验证机械能守恒定律的实验原理
2、科学思维和创新：
（1）通过用纸带子与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。培养学生合作探究的精神。
3、科学探究和交流：
（1）通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习兴趣
（2）通过亲身实践，树立时间是检验真理的唯一标准的科学观点
（3）培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度
一、新课引入
如何用实验验证机械能守恒定律？
二、实验目的：
通过实验验证机械能守恒
三、实验原理
在自由落体运动中，只有物体____做功，物体的____与____相互转化，但总的机械能不变，若某时刻的瞬时速度是v，下落的高度是h,则有____
mgh
=
mv
2
1
2
由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度v,再利用当地的重力加速度g的值,即可对
和
进行比较,若相等,则机械能守恒得以验证。
mgh
1/2mv
2
v
打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。
夹子
打点计时器
纸带
重物
？
铁架台
三、实验原理
四、实验步骤：
1、安装置：将打点计时器固定在铁架台上，接好电路。
3、选纸带：在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，在起始点标上O，在选5个连续的点一次标上1、2、3……，用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3……。
4、理数据：计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3……。计算各点对应的势能减少量mgh，以及增加的动能mv2/2，并进行比较。
2、打纸带：把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停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。更换纸带，重复几次。
思考与讨论
问题1：本实验要不要测量物体的质量？
问题2：如何确定计时起点和选取纸带？
问题3：若不知起点，如何验证机械能守恒？
问题4：如何测量物体的瞬时速度？
问题5：速度能不能用
v
=
2gh
或
v
=
gt
计算？
问题1：本实验要不要测量物体的质量？
mgh
=
mv
2
1
2
gh
=
v
2
1
2
无需测量物体的质量
问题2：如何确定计时起点和选取纸带？
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）。
gh
=
v
2
1
2
1
2
x
=
gt2
=
×9.8×0.022m
≈2×10-3m
=
2
mm
1
2
h
起始点
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？
纸带上的头两个点间的距离应接近2mm
问题3：若不知起点，如何验证机械能守恒？
我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0
势能点，则有：
EKA＋mgΔh＝EKB
Δh
A
B
问题4：如何测量物体的瞬时速度？
做匀变速运动的物体一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。
问题5：速度能不能用
v
=
2gh
或
v
=
gt
计算？
这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。
这种方法认为加速度为g
，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样得到的速度将大于实际速度，故这种方法也不能用。
6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，
所以动能的增加量要
势能的减少量。
1、打点计时器的两限位孔必须在
，
以减少摩檫阻力。
2、实验时必须先
，然后松开纸带让重
锤下落。
4、测量下落高度时，必须从
算起。选取
的各计数点要离起始点远些。
5、实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，
故不需测
。
3、多做几次实验，选点迹清晰，且第一、二两
点间距离
的纸带进行测量。
同一竖直线上
接通电源
接近2mm
起始点
物体的质量m
小于
验证机械能守恒
数据表格
测量点n
1
2
3
4
5
6
高度hn（m）
与测量点相邻两点间的距离Xn(m)
速度vn=Xn/2T(m/s)
势能EP=mghn
动能EK=1/2mv?
通过实验得出的结论是：
数据处理：
课堂小结：
本节课主要学习了：
1、实验目的：用自由落体运动验证机械能守恒
2、纸带的选取及重物速度的测量方法
3、实验的误差来源及注意事项
（3）如果所打的纸带，前几个点不清晰，其它点清晰，试说明用这样的纸带怎样验证机械能守恒定律。
例1、在验证机械能守恒定律的实验中：
（1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_______。
A、天平
B、弹簧秤
C、刻度尺
D、秒表
在纸带上选取A、B两点，测出
计算出重力势能的减小量，求出
计算动能的增加量，在误差范围内验证：
C
（2）如果以
为纵轴，以h为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等
于
。
h
实验当地的重力加速度
谢谢！
请各位老师批评指正
§7.9
验证机械能守恒定律
第七章
机械能守恒定律
学习目标：
1、物理观念和应用：
（1）学会用打点计时器打下的纸带计算物体运动速度
（2）掌握验证机械能守恒定律的实验原理
2、科学思维和创新：
（1）通过用纸带子与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。培养学生合作探究的精神。
3、科学探究和交流：
（1）通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习兴趣
（2）通过亲身实践，树立时间是检验真理的唯一标准的科学观点
（3）培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度
一、新课引入
如何用实验验证机械能守恒定律？
二、实验目的：
通过实验验证机械能守恒
三、实验原理
在自由落体运动中，只有物体____做功，物体的____与____相互转化，但总的机械能不变，若某时刻的瞬时速度是v，下落的高度是h,则有____
mgh
=
mv
2
1
2
由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度v,再利用当地的重力加速度g的值,即可对
和
进行比较,若相等,则机械能守恒得以验证。
mgh
1/2mv
2
v
打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。
夹子
打点计时器
纸带
重物
？
铁架台
三、实验原理
四、实验步骤：
1、安装置：将打点计时器固定在铁架台上，接好电路。
3、选纸带：在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，在起始点标上O，在选5个连续的点一次标上1、2、3……，用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3……。
4、理数据：计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3……。计算各点对应的势能减少量mgh，以及增加的动能mv2/2，并进行比较。
2、打纸带：把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停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。更换纸带，重复几次。
思考与讨论
问题1：本实验要不要测量物体的质量？
问题2：如何确定计时起点和选取纸带？
问题3：若不知起点，如何验证机械能守恒？
问题4：如何测量物体的瞬时速度？
问题5：速度能不能用
v
=
2gh
或
v
=
gt
计算？
问题1：本实验要不要测量物体的质量？
mgh
=
mv
2
1
2
gh
=
v
2
1
2
无需测量物体的质量
问题2：如何确定计时起点和选取纸带？
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）。
gh
=
v
2
1
2
1
2
x
=
gt2
=
×9.8×0.022m
≈2×10-3m
=
2
mm
1
2
h
起始点
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？
纸带上的头两个点间的距离应接近2mm
问题3：若不知起点，如何验证机械能守恒？
我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0
势能点，则有：
EKA＋mgΔh＝EKB
Δh
A
B
问题4：如何测量物体的瞬时速度？
做匀变速运动的物体一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。
问题5：速度能不能用
v
=
2gh
或
v
=
gt
计算？
这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。
这种方法认为加速度为g
，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样得到的速度将大于实际速度，故这种方法也不能用。
6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，
所以动能的增加量要
势能的减少量。
1、打点计时器的两限位孔必须在
，
以减少摩檫阻力。
2、实验时必须先
，然后松开纸带让重
锤下落。
4、测量下落高度时，必须从
算起。选取
的各计数点要离起始点远些。
5、实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，
故不需测
。
3、多做几次实验，选点迹清晰，且第一、二两
点间距离
的纸带进行测量。
同一竖直线上
接通电源
接近2mm
起始点
物体的质量m
小于
验证机械能守恒
数据表格
测量点n
1
2
3
4
5
6
高度hn（m）
与测量点相邻两点间的距离Xn(m)
速度vn=Xn/2T(m/s)
势能EP=mghn
动能EK=1/2mv?
通过实验得出的结论是：
数据处理：
课堂小结：
本节课主要学习了：
1、实验目的：用自由落体运动验证机械能守恒
2、纸带的选取及重物速度的测量方法
3、实验的误差来源及注意事项
（3）如果所打的纸带，前几个点不清晰，其它点清晰，试说明用这样的纸带怎样验证机械能守恒定律。
例1、在验证机械能守恒定律的实验中：
（1）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是_______。
A、天平
B、弹簧秤
C、刻度尺
D、秒表
在纸带上选取A、B两点，测出
计算出重力势能的减小量，求出
计算动能的增加量，在误差范围内验证：
C
（2）如果以
为纵轴，以h为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等
于
。
h
实验当地的重力加速度
谢谢！
请各位老师批评指正