2019-2020年人教版必修二7.9《宇宙航行》WORD教案2.doc

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學(xué) 案 裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題 第七章 機(jī)械能守恒定律 第9節(jié) 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 導(dǎo)學(xué)案 2019-2020年人教版必修二7.9《宇宙航行》WORD教案2 【使用說(shuō)明】 1、依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)自學(xué)課本，查閱相關(guān)資料，按照導(dǎo)學(xué)案獨(dú)立進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，用紅筆標(biāo)注重點(diǎn)、疑點(diǎn)問(wèn)題，便于課堂討論，帶*題為選做題。 2、課堂上通過(guò)小組合作、互動(dòng)、展示和點(diǎn)評(píng)加深對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解達(dá)成目標(biāo) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，明確實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量的物理量。 2．知道實(shí)驗(yàn)中選取測(cè)量點(diǎn)的有關(guān)要求，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中打出的紙袋測(cè)定物體下落的距離，掌握測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的方法。 3．能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 4．能定性地分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因，并會(huì)采取相應(yīng)的措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。 【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】 1、認(rèn)真閱讀教材完成下列問(wèn)題： （1）為什么要選擇自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？ （2）該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn)：①第一點(diǎn)O為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；②二是O點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？ （3）該實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量？為什么？ （4）在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么？ （5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？ 2、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 【實(shí)驗(yàn)器材】 【例1】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為：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.回答下列問(wèn)題 為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有______.(填入正確選項(xiàng)前的字母) A、米尺 B、秒表 C、0～12V的直流電源 D、0～12V的交流電源 E.天平 【實(shí)驗(yàn)原理】 推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。 如圖所示，質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為： EA= ， EB= 如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有: ___________________；上式亦可寫(xiě)成__________________________ 為了方便，可以直接從開(kāi)始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖中的A點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是 高度，vA是物體在A點(diǎn)的 速度。 【實(shí)驗(yàn)操作與步驟】 1．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好． 2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近． 3．接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該在紙帶上打出一系列的點(diǎn)． 4．重復(fù)上一步的過(guò)程，打三到五條紙帶． 5．選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1\h2\h3，……記人表格中． 6．用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1\v2\v3……并記錄在表格中． 7．計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mgh和動(dòng)能的增加量，并進(jìn)行比較．看是否相等，將數(shù)值填人表格內(nèi)． 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理】 【例2】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。 （1）運(yùn)用公式=對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是____________________________; 為此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________. (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB= m/s，重錘的動(dòng)能EkB= J。 (3)從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為 J。 (4)實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因(寫(xiě)兩點(diǎn))： ①_____________________________________________________________; ②_____________________________________________________________. （5）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是 ______________。 （6）若該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不計(jì)任何阻力，根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落高度h，則： ①以為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖像應(yīng)是（ ） ②該圖像的斜率等于________的數(shù)值。 【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】 1.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作： A.用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量； B.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過(guò)限位孔，用手提住，且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； C.松開(kāi)紙帶，接通電源，開(kāi)始打點(diǎn).并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶； D.取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)O，在距離O點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn))，并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值； E.測(cè)出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，即得到重錘下落高度； F.計(jì)算出和，看兩者是否相等。 在以上步驟中，不必要的步驟是______；有錯(cuò)誤或不妥的步驟是______(填寫(xiě)代表字母)；更正情況是，① ________，② ___________，③ ___________ ，④ ______________。 ★xx年高考題（安徽卷） 2．利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(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。 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. 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. c. 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，并通過(guò)計(jì)算出高度. d. 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。 以上方案中只有一種正確，正確的是 。（填入相應(yīng)的字母）