内容发布更新时间 : 2024/4/25 9:05:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

凡读书......须要读得字字响亮，不可误一字，不可少一字，不可多一字，不可倒一字，不可牵强暗记，只是要多诵数遍，自然上口，久远不忘。古人云，读书百遍，其义自见。谓读得熟，则不待解说，自晓其义也。余尝谓，读书有三到，谓心到，眼到，口到。

高中物理第七章机械能守恒定律第九节实验：验证机械能守

恒定律课堂探究学案新人教版必修2

课堂探究

探究一 实验注意事项

1．先接通电源打点，后释放纸带。

2．选取纸带：(1)选择开始的一段时，要验证的是mv＝mghn，必须保证纸带上的第一点为重物静止释放时打的点，所以前两个点的间距为h＝gt2＝×10×(0.02)2 m＝2 mm。

(2)选择运动中的一段时，要验证的是mv－mv＝mghmn，这时选择纸带不需要满足前两点间距为2 mm。

3．计算速度时不能用v＝gt或v＝，否则就犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误。

4．测量下落高度时，为减小实验误差，后边的点应距起点O较远，在测量各点到O点的距离时，应当用刻度尺从O点量起，一次性读出各点到O点的距离。

探究二 数据处理 1．求瞬时速度

由公式vn＝可以计算出重物下落h1、h2、h3…的高度时对应的瞬时速度v1、v2、v3…

2．守恒验证

方法一：利用起始点。

利用起始点和第n点计算。代入ghn和v，如果在实验误差允许的范围内，ghn＝v，则机械能守恒定律得到验证。

邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：童子何泣？原曰：孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。师恻然曰：欲书可耳原曰：无钱资。师曰：童子苟有志吾徒相教不求资也。

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凡读书......须要读得字字响亮，不可误一字，不可少一字，不可多一字，不可倒一字，不可牵强暗记，只是要多诵数遍，自然上口，久远不忘。古人云，读书百遍，其义自见。谓读得熟，则不待解说，自晓其义也。余尝谓，读书有三到，谓心到，眼到，口到。

方法二：任取两点。

(1)任取两点A、B，测出hAB，求出ghAB。 (2)求出A、B两点的瞬时速度，求出v－v的值。

(3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝v－v，则机械能守恒定律得到验证。

方法三：图象法。

从纸带上选取多个点，测量从第一个点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2-h图线。

若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律。

探究三 误差分析

1．测量长度会带来偶然误差。减小偶然误差的办法： (1)测距离都应从O点测起； (2)多次测量取平均值；

(3)选取的计数点应尽可能离O点远些，以减小相对误差。 2．重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力。克服这些阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量ΔEk必定小于重力势能的减少量ΔEp。这是实验设计上带来的系统误差。

3．打点计时器周期变化带来误差。

【例1】 (实验原理及过程的理解)在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：

A．用天平称出重物和夹子的质量。

B．固定好打点计时器，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提

邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：童子何泣？原曰：孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。师恻然曰：欲书可耳原曰：无钱资。师曰：童子苟有志吾徒相教不求资也。2 / 7

凡读书......须要读得字字响亮，不可误一字，不可少一字，不可多一字，不可倒一字，不可牵强暗记，只是要多诵数遍，自然上口，久远不忘。古人云，读书百遍，其义自见。谓读得熟，则不待解说，自晓其义也。余尝谓，读书有三到，谓心到，眼到，口到。

住，且让手尽量靠近打点计时器。

C．松开纸带，接通电源，开始打点。并如此重复多次，以得到几条打点纸带。

D．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较近处选择连续几个计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值。

E．测出各点到O点的距离，即得到重物下落的高度。 F．计算出mghn和mv，看两者是否相等。

在以上步骤中，不必要的步骤是______；有错误或不妥的步骤是______(填写代表字母)；更正情况是①______，②______，③______，④______。

点拨：对于物理实验，掌握实验原理和操作方法是最基本的要求。只有掌握了实验原理，才能判断出实验步骤中哪些是错误的，哪些是必要的；只有亲自动手进行认真的操作，才能正确地对实验步骤按序排列。

解析：本实验的目的是要验证机械能守恒定律，即比较重物在下落过程中重力势能的减少量ΔEp与动能的增加量ΔEk是否相等，如果操作不当或错误，就会增大重物和纸带所受阻力，导致机械能损耗过大，无法达到实验目的。为了保证实验成功和减少机械能损耗，在实验操作时应遵照注意事项，因此本题可对照实验注意事项和围绕减小误差方面进行考虑。

因本实验是通过比较重力势能的减少量ΔEp是否等于动能的增加量ΔEk来验证机械能守恒的，不需要知道动能的具体数值，因而不需要测出重物和夹子的质量，故步骤A是多余的。

有错误或不妥的步骤是B、C、D、F。原因和更正办法分别是： B中“让手尽量靠近”应改为“让重物尽量靠近打点计时器”，

邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：童子何泣？原曰：孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。师恻然曰：欲书可耳原曰：无钱资。师曰：童子苟有志吾徒相教不求资也。3 / 7