實驗:驗證機械能守恒定律 課 型 新授課(2課時)
4、描繪圖像
師:可以結合v-t圖象了解瞬時速度和時間中點的平均速度相等的物理意義.
師:在處理紙帶時,是不是要像我們以前做的那樣,每隔五個點取一個計數點,也就是說每0.1 s為一個時間間隔呢?
生:如果時間間隔是0.1s,由于自由落體加速度較大,很容易出現紙帶上點數不夠用的情況,所以時間間隔不能太長.
師:下面我們準備進行實驗,在進行實驗之前還應該做幾件事情!首先是確定實驗的步驟,大家分組討論一下,然后得出一個比較合理的實驗步驟.
(學生討論實驗的步驟,教師巡回指導,幫助能力較差的學生完成實驗步驟)(參考實驗步驟)
1.把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導線將學生電源和打點計時器接好.
2.把紙帶的一端用夾子固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手豎直提起紙帶,使重錘停靠在打點計時器附近.
3.接通電源,待計時器打點穩定后再松開紙帶,讓重錘自由下落,打點計時器應該在紙帶上打出一系列的點.
4.重復上一步的過程,打三到五條紙帶.
5.選擇一條點跡清晰且第l、2點間距離接近2 mm的紙帶,在起始點標上0,以后各點依次為1、2、3……用刻度尺測量對應下落的高度h1\h2\h3,……記人表格中.
6.用公式vn=hn+1+hn-1/2t,計算出各點的瞬時速度v1\v2\v3……并記錄在表格中.
各計數點 l 2 3 4 5 6
下落高度
速度
勢能
動能
結論
7.計算各點的重力勢能的減少量mgh。和動能的增加量1/2mvn2,并進行比較.看是否相等,將數值填人表格內.
師:在其中的幾步中,提到了要把數據填人表格,那么我們應該設計一個什么樣的表格來適應于實驗呢?
(學生思考表格的設計方法,獨立完成表格的設計)(參考表格)
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么?為什么?
4、實驗時,接通電源和釋放紙帶的順序怎樣?為什么?
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 m,所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2 mm 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.