《驗證機械能守恆定律》實驗活動方案設計

《驗證機械能守恆定律》實驗活動方案設計

　　教學重點、難點教學重點

　　教師活動：在學生開始做實驗之前，老師應強調如下幾個問題：

　　1、該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點：一是第一點O為計時起點，O點的速度應為零。怎樣判別呢？

　　2、是否需要測量重物的質量？

　　3、在架設打點計時器時應注意什麼？為什麼？

　　4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什麼？

　　5、測量下落高度時，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯。他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好，還是近些好？

　　學生活動：思考老師的問題，討論、交流。選出代表發表見解。

　　1、因為打點計時器每隔0.02 s打點一次，在最初的0.02 s內物體下落距離應為0.002 ，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2 的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔 t =0.02 s.

　　2、因為不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數值，所以不必測量物體的'質量 ，而只需驗證 就行了。

　　3、打點計時器要豎直架穩，使其兩限位孔在同一豎直平面內，以儘量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用。

　　4、必須先接通電源，讓打點計時器正常工作後才能鬆開紙帶讓重物下落。

　　5、這個同學的看法是正確的。為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好。

　　課餘作業

　　1、完成實驗報告。

　　2、完成如下思考題：

　　（1）為進行“驗證機械能守恆定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，複寫紙，紙帶，秒錶，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：

　　；缺少的器材是 。

　　（2）在驗證機械能守恆定律時，如果以v2／2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗資料繪出的圖線應是 ，才能驗證機械能守恆定律，其斜率等於 的數值。

　　（3）在做“驗證機械能守恆定律”的實驗時，用打點計時器打出紙帶如圖3所示，其中A點為打下的第一個點，0、1、2……為連續的計數點。現測得兩相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計數點間的打點時間間隔均為T。根據紙帶測量出的距離及打點的時間間隔，可以求出此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表示式為____ _____。在打第5號計數點時，紙帶運動的瞬時速度大小的表示式為___ _____。要驗證機械能守恆定律，為減小實驗誤差，應選擇打下第_________號和第__________號計數點之間的過程為研究物件。學 生 活 動

　　作 業

　　（4）某次“驗證機械能守恆定律”的實驗中，用6V、50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖4所示，O點為重錘下落的起點，選取的計數點為A、B、C、D，各計數點到O點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取9.8/s2，若重錘質量為1g。

　　①打點計時器打出B點時，重錘下落的速度vB= /s，重錘的動能EB=

　　。

　　②從開始下落算起，打點計時器打B點時，重錘的重力勢能減小量為 。

　　③根據紙帶提供的資料，在誤差允許的範圍內，重錘從靜止開始到打出B點的過程中，得到的結論是 。

　　［參考答案：（1）不必要的器材有：秒錶、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。（2）透過原點的直線、g. （3）（s6+ s5+ s4- s3- s2 –s1）/9T 2，

　　（s5+ s6）/2T，1、5. （4）①1.175，0.69，0.69 ②0.69， ③機械能守恆。］

　　板 書 設 計

　　5.9 實驗：驗證機械能守恆定律

　　一、實驗方法 驗證用自由落體運動中機械能守恆

　　二、要注意的問題 實驗的誤差

　　三、速度的測量 做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等於相鄰兩點間的平均速度．

　　教學後記教學體會

　　思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。