第節(jié)5實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律高中物理必修第二冊(cè)第八章1.理解驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理。會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定需要測(cè)量的物理量，并采用正確的方法測(cè)量相關(guān)的物理量。2.能夠控制實(shí)驗(yàn)條件，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，獲取物體下落的高度和速度大小等數(shù)據(jù)，會(huì)分析動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量的原因，并采取相應(yīng)措施，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。3.樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。學(xué)習(xí)目標(biāo)引入1、什么叫機(jī)械能守恒？2、機(jī)械能守恒的條件是什么？3、自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能守恒嗎？

4、如何推導(dǎo)機(jī)械能守恒的表達(dá)式？復(fù)習(xí)回顧實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與重力勢(shì)能的變化，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)思路：1.實(shí)驗(yàn)滿(mǎn)足的條件:研究過(guò)程一定要滿(mǎn)足只有重力或彈力做功。2.減少阻力的方法:重物選取密度大、體積小的物體,可以減小空氣阻力的影響;利用氣墊導(dǎo)軌替代斜面等。一、實(shí)驗(yàn)思路根據(jù)重力勢(shì)能和動(dòng)能的定義,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體的質(zhì)量、物體所處位置的高度以及物體的運(yùn)動(dòng)速度這三個(gè)物理量。二、物理量的測(cè)量根據(jù)重力勢(shì)能和動(dòng)能的定義,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體的質(zhì)量、物體所處位置的高度以及物體的運(yùn)動(dòng)速度這三個(gè)物理量。三、物理量的測(cè)量根據(jù)選定的實(shí)驗(yàn)方案和記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用以下兩種方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。1.計(jì)算物體在選定位置(任意兩個(gè)位置)上動(dòng)能與勢(shì)能的和是否滿(mǎn)足四、數(shù)據(jù)分析2.計(jì)算重物在某兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化和勢(shì)能變化是否滿(mǎn)足

案例1研究自由下落物體的機(jī)械能實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、導(dǎo)線(xiàn)兩根．實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)步驟：

驗(yàn)證方案：

注意事項(xiàng)：(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，要使兩限位孔的中線(xiàn)在同一豎直線(xiàn)上，以減小摩擦阻力．(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小,增大密度可以減小體積,可使空氣阻力的影響相對(duì)減小。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開(kāi)紙帶讓重物下落．(4)重物下落過(guò)程的始點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)些。紙帶也不宜過(guò)長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可為60～80cm.

產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測(cè)量(1)測(cè)量時(shí)都從第一個(gè)點(diǎn)量起；(2)多次測(cè)量，求平均值系統(tǒng)誤差空氣和摩擦阻力(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，使兩限位孔中線(xiàn)豎直；(2)選擇質(zhì)量適當(dāng)大、體積盡量小的重物誤差分析：案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字毫秒計(jì)(光電門(mén))、氣泵、滑塊(含遮光條)、交流電源實(shí)驗(yàn)裝置：

誤差分析：(1)測(cè)量滑塊下滑高度不準(zhǔn)確造成誤差。(2)滑塊下滑過(guò)程中不可避免地要克服阻力做功,從而導(dǎo)致動(dòng)能的變化量略小于對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能的變化量。注意事項(xiàng)：(1)氣墊導(dǎo)軌的軌面不許敲、碰,如果有灰塵污物,可用棉球蘸酒精擦凈。(2)適當(dāng)增大兩個(gè)光電門(mén)之間的距離。(3)滑塊內(nèi)表面光潔度很高,嚴(yán)防劃傷,更不容許掉在地上。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持氣墊導(dǎo)軌的氣流通暢,只有氣軌噴氣,才可將滑塊放在氣軌上面;實(shí)驗(yàn)完畢,先從氣軌上取下滑塊,再關(guān)氣源,以避免劃傷氣軌。當(dāng)堂檢測(cè)甲乙1.某同學(xué)安裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)讓重物做

運(yùn)動(dòng)，

（選填“需要”或“不需要”）測(cè)出重物的質(zhì)量。（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對(duì)BD段進(jìn)行研究。求得B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB=

m/s（保留2位有效數(shù)字），若再求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vD，測(cè)出重物下落的高度為hBD，則還應(yīng)計(jì)算

與

大小是否相等（填字母表達(dá)式）。（3）但該同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在明顯的問(wèn)題。安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)存在的問(wèn)題是：

；研究紙帶時(shí)存在的問(wèn)題是：

。自由落體不需要0.19

ghBD重物會(huì)落在桌面上B、D兩點(diǎn)時(shí)間間隔過(guò)短

2mm5.50mJ3.3

5.45mJC