2019-2020年高中物理 7.9 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 7.9 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案 新人教版必修2 課標(biāo)要求： 1.了解“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置和操作方法 2.掌握紙帶的選取原則，并會(huì)運(yùn)用不同方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，理解動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化 重點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)的操作方法 2.紙帶的選取原則，運(yùn)用不同方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 難點(diǎn)：通過(guò)圖像法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 鞏固基礎(chǔ) 1. 在用自由落體運(yùn)動(dòng)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中必須要通過(guò)工具測(cè)量和計(jì)算得到的有（ ） A．重錘的質(zhì)量 B．重力加速度 C．重錘下落的高度 D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度 2. 利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟編排如下，其中有些是必要的，有些是錯(cuò)誤的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)選出必要的步驟，并按正確的操作順序把它們前面的字母填寫(xiě)在題后的橫線上。 A．用天平稱出重錘的質(zhì)量 B．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間 C．?dāng)嚅_(kāi)電源，拆掉導(dǎo)線，整理儀器 D．接通電源，釋放紙帶 E．把紙帶固定到重錘上，并把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后提升一定高度 F．在三條紙帶中選出合適的一條，測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出結(jié)果，得出結(jié)論 G．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓交流電源上 H．?dāng)嚅_(kāi)電源，更換紙帶，再重做兩次 I．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌邊的鐵架臺(tái)上 3．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下有關(guān)注意事項(xiàng)說(shuō)法不正確的是（ ） A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)以減少摩擦阻力． B．紙帶長(zhǎng)度應(yīng)選用60 cm左右為宜，應(yīng)選用點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量． C．重物應(yīng)選用質(zhì)量小、體積大、密度小的材料． D．重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料． 4．圖示裝置為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖?，F(xiàn)有器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉?wèn)題： （１）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有　　　　。（填正確選項(xiàng)前的字母） Ａ.米尺　Ｂ.秒表?。?０～１２Ｖ的直流電源?。? ０～１２Ｖ的交流電源 （２）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。（寫(xiě)出兩個(gè)原因） 5．利用題4圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度。某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案中正確的是（ ） A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并測(cè)出下落時(shí)間,通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v Ｂ．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v Ｃ．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度 Ｄ．根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過(guò)計(jì)算出高度 6．用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中： (1)在驗(yàn)證mv2＝mgh時(shí)，應(yīng)該取起始點(diǎn)到相距較遠(yuǎn)的另一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，為此，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________． (2) 根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是圖中的 (　　) 7．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80 m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于______J，動(dòng)能的增加量等于______J(取三位有效數(shù)字)． 提升能力 8．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況時(shí)的常用計(jì)時(shí)儀器，如圖甲所示，a、b 分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置。 現(xiàn)利用如圖乙所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個(gè)光電門(mén)，在圖示位置釋放滑塊后，光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上的遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為、。已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門(mén)間距為S、遮光板寬度為L(zhǎng)、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。 甲 （1）計(jì)算滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為：(用題中給定字母表示) ＝__________、＝_________； （2）本實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為 。(用題中給定字母表示) 感悟經(jīng)典 （xx年全國(guó)一卷）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2.現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． (1)若選定物塊A從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)) ①物塊的質(zhì)量m1、m2； ②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間； ③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間； ④繩子的長(zhǎng)度． (2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議： ①繩的質(zhì)量要輕； ②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好； ③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃； ④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小． 以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)) (3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：____________________. 【答案】　(1)①②或①③　(2)①③ (3) “對(duì)同一高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值”；“選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)盡量小的繩”；等等． 第九節(jié) 實(shí)驗(yàn) ：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 1.CD 2.I G E D H C F 3.C 4.(1)A D (2)空氣阻力、紙帶與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦等 5.C 6. (1)2 mm (2) C 7. 7.62　7.56 8.（1） ； （2）