《优化方案》2013年人教版物理必修二第七章第九节《实验：验证机械能守恒定律》课件PPT文档格式.ppt

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验证机械能守恒定律恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律目目目目标导标导航航航航学习目标：

学习目标：

1.掌握利用自由落体运动验证机械能掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律守恒定律.2.知道实验的原理、方法和过程知道实验的原理、方法和过程.3.会处理实验数据，并能对实验结果进行讨论及会处理实验数据，并能对实验结果进行讨论及误差分析误差分析.重点难点：

重点难点：

实验条件的控制及数据处理实验条件的控制及数据处理.栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律新新知知初初探探自自主主学学习习一、一、实验原理原理1.机械能守恒定律机械能守恒定律

（1）当当只只有有重重力力做做功功时，物物体体的的动能能和和重重力力势能能发生相互生相互转化，但机械能的化，但机械能的总量保持不量保持不变

（2）做做自自由由落落体体运运动的的物物体体，只只受受重重力力作作用用，其其机械能是守恒的机械能是守恒的栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律2.实验原理原理图791栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律三、探究步三、探究步骤1.安安装装置置：

将将打打点点计时器器固固定定在在铁架架台台上上；

用用导线将打点将打点计时器与低器与低压交流交流电源相源相连接接2.接接电源源，打打纸带：

把把纸带的的一一端端在在重重物物上上用用夹子子固固定定好好，另另一一端端穿穿过打打点点计时器器的的限限位位孔孔,用用手手提提着着纸带使使重重物物停停靠靠在在打打点点计时器器附附近近，接接通通电源源，待待打打点点稳定定后后松松开开纸带，让重重物物自自由下落重复几次，打下由下落重复几次，打下35条条纸带栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律要要点点探探究究讲讲练练互互动动要点要点11实验数据数据处理理栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律（2012金金陵陵中中学学高高一一检测）某某同同学学做做验证机机械械能能守守恒恒定定律律实验时，不不慎慎将将一一条条挑挑选出出的的纸带一一部部分分损坏坏，损坏坏的的是是前前端端部部分分剩剩下下的的一一段段纸带上上各各相相邻点点间的的距距离离已已测出出标在在图793中中，单位位是是cm.已已知知打打点点计时器器工工作作频率率为50Hz，重力加速度，重力加速度g取取9.8m/s2.图793例例1栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律

（1）重物在重物在2点的速度点的速度v2_，在，在5点的速点的速度度v5_，此过程中动能增加量，此过程中动能增加量Ek_，重力势能减少量，重力势能减少量Ep_

（2）比较得比较得Ek_Ep（填填“大于大于”、“等等于于”或或“小于小于”），原因是，原因是_由由以上可得出实验结论以上可得出实验结论_栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律（3）根据实验判断下列图象正确的是根据实验判断下列图象正确的是（其中其中Ek表示表示物体动能的变化物体动能的变化,h表示物体下落的高度表示物体下落的高度）（）图图794栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【思思路路点点拨】求求某某一一点点的的速速度度时应根根据据中中间时刻刻的的瞬瞬时速速度度等等于于该过程程的的平平均均速速度度；

因因为存存在在空空气气阻阻力力和和纸带与与打打点点计时器器间的的摩摩擦擦阻阻力力，物物体体在在下下落落过程程中中减减少少的的重重力力势能能并并不不等等于增加的于增加的动能能栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律

（2）显然显然EkEp，原因是实验中重锤要克服阻，原因是实验中重锤要克服阻力做功由以上可得出实验结论为：

在误差允力做功由以上可得出实验结论为：

在误差允许的范围内，机械能守恒许的范围内，机械能守恒（3）物体机械能守恒物体机械能守恒,应有物体减少的重力势能转应有物体减少的重力势能转化为增加的动能化为增加的动能,即即Ekmgh，可见物体增加，可见物体增加的动能与下落的距离成正比的动能与下落的距离成正比,选项选项C正确正确栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【答案答案】

（1）1.50m/s2.075m/s1.03mJ1.06mJ

（2）小于实验中重锤要克服阻力做功在误差小于实验中重锤要克服阻力做功在误差允许的范围内，机械能守恒允许的范围内，机械能守恒（3）C栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律要点要点22误差分析与注意事差分析与注意事项1.误差分析差分析

（1）偶偶然然误差差：

测量量相相关关长度度时带来来的的，减减小小的的方法是多方法是多测几次取平均几次取平均值

（2）系系统误差差：

实验过程程中中要要克克服服阻阻力力（主主要要是是打打点点计时器器的的阻阻力力）做做功功，故故动能能的的增增加加量量Ek必必定稍小于定稍小于势能的减少量能的减少量Ep.再者，交流再者，交流电的的频栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律率率f不是不是50Hz也会也会带来系来系统误差若差若f50Hz，由于速度由于速度值仍按仍按频率率为50Hz计算，算，频率的率的计算算值比比实际值偏小，周期偏小，周期值偏大，算得的速度偏大，算得的速度值偏小，偏小，动能能值也就偏小，使也就偏小，使EkEp的的误差差进一一步加大；

根据同步加大；

根据同样的道理，若的道理，若f50Hz，则可可能出能出现EkEp的的结果果栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律2.注意事项注意事项

（1）安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，以减小摩擦阻力线严格竖直，以减小摩擦阻力

（2）应选用质量和密度较大的重物，增大重力可应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小积，可使空气阻力减小栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律在用自由落体法验证机械能守恒定律在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：

的实验中：

（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_A打点计时器打点计时器（包括纸带包括纸带）B重锤重锤C天平天平D毫米刻度尺毫米刻度尺E秒表秒表F运动小车运动小车例例2栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律

（2）打点计时器的安装放置要求为打点计时器的安装放置要求为_；

开始打点计时的时候，应；

开始打点计时的时候，应先先_，然后，然后_（3）计数时对所选用的纸带要求是计数时对所选用的纸带要求是_（4）实验中产生系统误差的主要原因是实验中产生系统误差的主要原因是_；

使重锤获得的动；

使重锤获得的动能往往能往往_，为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择_栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【精精讲精精析析】根根据据实验原原理理可可知知选用用的的器器材材为A、B、D.

（2）打打点点计时器器的的安安装装放放置置要要求求底底板板要要竖直直，打打点点计时器器靠靠近近底底板板安安装装并并固固定定实验时应先先接接通通电源，再源，再释放放纸带（3）计数数时对所所选用用的的纸带要要求求是是点点迹迹清清晰晰，最最初两点初两点间距离接近距离接近2mm.栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律（4）实验中中纸带通通过打点打点计时器的阻力是器的阻力是产生系生系统误差的主要原因由于阻力的作用使重差的主要原因由于阻力的作用使重锤获得的得的动能往往小于它所减少的重力能往往小于它所减少的重力势能能为减减小小误差，差，悬挂在挂在纸带下的重下的重锤应选择质量大，量大，密度大的密度大的栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律【答案答案】

（1）ABD

（2）底底板板要要竖直直，打打点点计时器器靠靠近近底底板板安安装装并并固固定接通定接通电源源释放放纸带（3）点迹清晰，最初两点点迹清晰，最初两点间距离接近距离接近2mm（4）纸带通通过打打点点计时器器的的阻阻力力小小于于它它所所减减少少的重力的重力势能能质量大、密度大的重量大、密度大的重锤栏目栏目导引导引要点探究要点探究讲练互动讲