高中物理实验教案集(全部学生实验18个) (1)
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('高中物理实验教案集(全部学生实验18个)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理实验教案海西州高级中学目录实验1:用打点计时器测速度...........................................1实验2:探究小车速度随时间变化的规律.............................7实验3:探究求合力的方法............................................11实验4:探究加速度与力、质量的关系..............................14实验5:研究平抛运动....................................................20实验6:探究功与速度变化的关系....................................28实验7:验证机械能守恒定律............................................31实验8:测定金属的电阻率.......................................36实验9:测定电池的电动势和内阻..................................40实验10:练习使用多用电表..........................................442实验11:传感器的应用.................................................48实验12:测量玻璃的折射率.............................................51实验13:用单摆测定重力加速度.......................................56实验14:用双缝干涉测量光的波长...................................58实验15:用油膜法估测分子的大小....................................62实验16:验证动量守恒定律............................................65课题:实验一:用打点计时器测速度课型:实验编写时时间:年月日执行时间:年月日一、教材分析打点计时器是高中一个重要的计时仪器,计时的同时还能记录物体的运动情况,这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解,掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度是本节的难点,教材用极限的思想,从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解,拉近物理与生活、模型与实际的距离,培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化,在生活中是十分常见的方法,本书在这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点,即将验证性实验换为探究性实验,思路不一样、逻辑线索不一样。此外,让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高,特别对刚入高中的新生来说有难度,更具有吸引力和挑战性。二、教学目标(一)知识与技能1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。2.会安装并使用打点计时器。3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象。(二)过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。2.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学3工具在物理发展中的作用。4、体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。(三)情感、态度与价值观1.感觉打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识。2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。3.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。三、教学重点1.打点计时器的使用。2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。3—.画物体的速度时间图象。四、教学难点1.对纸带数据的处理2.画图象的方法。五、教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。六、教学过程(一)课前活动教师活动:课前布置学生预习本节实验。学生活动:学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。(二)进行新课1“”、对打点计时器的认识的学习教师活动:教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点部分学生活动:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。教师活动:指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据。学生活动:动手练习使用打点计时器,打出几条纸带,讨论怎样获取数据,并用列表格的形式把数据列出。教师活动:聆听学生回答,进行点评和指导。学生活动:思考20页的思考与讨论:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小教师活动:聆听学生回答,进行点评。2、用打点计时器测量瞬时速度教师活动:根据前面所学的瞬时速度的理论,引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度。教师巡回指导。学生活动:讨论怎样获取数据,怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。3、用图象表示速度—教师活动:引导学生思考怎样画出速度时间图象,为什么要用平滑的“”曲线拟合。—学生活动:根据前面计算的瞬时速度,画出速度时间图象,同组各成员之间再次比较运动的区别,感受不同的运动规律。体会交“”流拟合的意义。教师活动:聆听学生回答,点评。4(三)课堂总结、点评1、打点计时器的原理构造(如图)实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过4—6V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。(2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。(2)根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。4、粗略计算瞬时速度。某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。如图1.4-1,vE≈vDG,或vE=vDF。说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式v=△x/△t来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。5、v-t图象与其画法为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。56、注意事项(1)电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源;电火花计时器要使用220V交流电源。(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材。(3)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定后再用手拉纸带。(4)手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集。(四)实例探究☆打点计时器及应用[例1]一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是()A.接在直流电源上B.电源电压不稳C.电源频率不稳D.打点针压得过紧解析:A.接在直流电源上不会打点。A错。B.打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关。B错。C.频率不同打的点仍为圆点。故C错。D.打点针压得过紧。针和纸接触时间长,打出一些短线。D正确。答案:D☆打点计时器直接测量的量[例2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度解析:从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间,因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。用刻度尺量一下任意两个点间的距离,就知道了物体的位移。故B选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度,只可以间接计算。故C、D选项错误。答案:AB[例3]用接在50Hz交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如下图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个记数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,3与4两点间的距离x2=48mm,则小车在0与1两点间平均速度为m/s。解析:0~1两点间的平均速度m/s七、作业1.完成实验报告。2.思考P22“”说一说栏目中提出的问题,3.完成P24“”问题与练习中的问题。4.阅读教材P23“”科学漫步《气垫导轨和数字计数器》短文,思考并回答文后提出的问题。6★资料袋:人们称摄影为瞬间艺术,但只有当高速摄影出现后,才有了真正意义上的瞬间摄影。普通闪光灯持续发光时间可达到1/20000s,这对于拍摄体育运动等素材是够用了。然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒,要想抓拍子弹运动的瞬间,曝光时间要用百万分之一秒的数量级。后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明,才能清楚地将它的影像凝固在底片上。高速摄影有广泛的用途。例如,在汽车的快速碰撞试验的研究中,人们先把碰撞的过程拍摄成电影,然后以很慢的速度放映,以便观察在碰撞期间车身如何变形,从而发现薄弱的那位。又如,某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧,如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等。借助高速摄影技术,可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究。高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用。以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的,以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马。借助高速摄影技术,人们对此才有了正确的认识。闪光频闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光,在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术。频闪摄影的关键器材是电子频闪灯。当电子频闪灯充足电后,就可以像连发手枪一样,一次紧接一次地频繁闪光。闪光频率越高,底片曝光次数越多,在照片上出现的影像也越多。高频电子频闪灯的闪光频率(每秒钟的闪光次数)可达上百次。用电子频闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景,被摄者距离背景尽可能远些,以避免频闪光照亮背景,或在画面中出现影子,从而影响主体的效果。如果主体距离背景比较近,最好使闪光灯与被摄物体形成侧光和侧逆7光的照射角度,被摄物体也最好有明显的轮廓线条,从而防止影像与背景的色调混杂。相机与被摄者的距离要近一些,这是因为设定频闪后,闪光指数会下降很多。课题:实验二:《探究小车速度随时间变化的规律》课型:实验一、教材分析本节内容为探究实验,目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律,经历科学探究的活动,学会实验数据的处理方法。这节课的任务是测量小车的速度,做出小车运动的v—t图象,初步分析小车速度的变化规律。要学生体验从实验研究中获取数据、做出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法。使学生认识图象在研究物理问题中的作用;与数学公式相比,图象更显得直观、形象、生动,从而使学生感受到图象的直观的美。二、三维目标(一)知识与技能1.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。2.会用表格法处理数据,并合理猜想。3.巧用v-t图象处理数据,观察规律。(二)过程与方法1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。2.初步学会根据实验数据进行猜测探究、发现规律的探究方法。3.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。(三)情感、态度与价值观1.通过对纸带的处理实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学8态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。2.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。3.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。三、教学重点1.图象法研究速度随时间变化的规律。2.对运动的速度随时间变化规律的探究。四、教学难点1.各点瞬时速度的计算。2.对实验数据的处理、规律的探究。五、教学用具学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、电脑六、教学方法启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。七、课时安排2课时。八、教学过程我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。如何探究一个物体速度随时间变化的规律如何知道物体在不同时刻的速度用什么仪器测①让学生自己设计好实验,并口头阐述相关实验器材及步骤。问题一:打点计时器结构如何?问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?实验步骤:1.把一端附有滑轮的长木板平放(一高一低可否)在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路。2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。问题三:本实验特别要注意哪些事项?1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2.滑轮不能过高。3.应考虑复写纸与纸带的位置关系。4.钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。5.小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。6.先接通电源,后让纸带运动。7.打点结束后立即关闭电源。②引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确地操作,得到一条点迹清晰的纸带。注意:引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项,而确保准确,并巡视全场,对出现的问题予以及时纠正。③选择纸带,并选好计数点,计算各计数点的瞬时速度填入表格。问题四:怎样分析和选取纸带上的点?9开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。问题五:如何计算出所取点的速度用求平均速度的方法来代替(用计算较准确的平均速度来代替),如何代替(选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx/Δt作为该点的瞬时速度);对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。④数据处理,总结分析问题六:如何处理计算出来的数据?1.列表法。(注意列表要求)数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律:速度与时间成正比。鼓励学生大胆猜想,并一一列举学生的各种想法,了解学生猜想的原因,进行总结与点评,纠正盲目的瞎想。学生在猜想中回答猜想原因,阐述猜想思路。2.图象法:①根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。②描点:观察和思考点的分布规律。③拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。引导描点法一般原则,强调作图的精确性,培养严谨的科学态度。步骤方法:先确定标度,再准确描点,并用平滑的曲线进行连接。总结介绍:描点法是作图的一种最基本的方法,最重点的两点:一是准确性(标度要合适)。二是要用平滑曲线连接(要让尽可能多的点分布在线上,不在线上的点分布在两侧,离线较远的点删去)。最后还要注意美观性(使图象分布在坐标纸中央)。问题七:如何根据速度—时间图象(v—t图象)求小车的加速度和初速度?①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv/Δt求解。②在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出Δv,代入Δv/Δt求解。问题八:纸带上零时刻的速度和末速度如何求?⑤【计算机绘制v-t图象】Excel软件演示作v-t图将实验所得数据在电脑的Excel文件中输入表格,利用其“图表向导”拟合v-t图象。这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。九、课堂小结这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。十、作业1.完成实验报告。2.书后习题1、2、3、43.思考如何进行数据处理?10课题:实验三:探究求合力的方法课型:实验实验目的1.会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向。2.探究求合力的方法。3.寻找合力与两个分力之间的关系。实验器材方木板、图钉、白纸、橡皮条、细绳套、两个弹簧测力计、刻度尺。实验原理等效替代。等效替代法就是从事物间的等同效果出发,来研究物理现象和过程的一种方法。误差分析主要误差来源:弹簧测力计的读数;弹簧测力计本身的误差;根据平行四边形定则作图。注意事项111.弹簧秤的使用①使用前要先调零。②检查弹簧秤示数是否准确。(两根弹簧对拉,或者用弹簧秤测标准钩码受到的重力。③使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致。(不一定要沿着竖直方向)④弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦擦。⑤用两个弹簧秤拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计要在同一平面内且与木板平行。⑥读数时,视线与刻度线平行。()⑦弹簧秤的估读2.橡皮条的选取和使用①不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化。②可用两根橡皮筋并联使用以增大其劲度系数。③同一次实验中,橡皮筋的结点O的位置一定要相同。(不能只是橡皮条形变相同)3.注意纸张的选取和作图①白纸不要选的过小。②画力的图示应选择适当的标度。严格按力的图示要求和几何方法求出力的合力。③画分力F1、F2的合力时要准确。④图要尽可能画得大些,以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出来。⑤力的大小合适。作力的图示时,选取标度时不增加误差。⑥两个分力的夹角要适中,不能太大也不能太小。(60°—120°,两个分力F1、F2之间的夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,以不大于120°为最佳。但θ角也不能太小,太小就不利于做平行四边形。)弹簧秤的读数在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。根据仪器的最小分度估读最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如安培表0~0.6A档;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表0~15V档;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A档、电压表0~3V档等,当测量精度要求不高或仪器精度不够高时,也可采用1/2估读。减小误差的方法1.弹簧秤使用前调零2.木板应水平放置。3.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行。4.拉动过程中尽量减少摩擦。125.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,两个分力和合力都应尽可能大些,读数时注意弹簧秤的量程以及最小刻度。6.拉橡皮条的细线要长些,标记两分力的方向尽可能远些。7.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60°—120°为宜。8.在画力的合成图时,要选内定适当标度。例题1。(2010·宁波检测)“”探究求合力的方法的实验如图实-3-3甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图实-3-3乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的____F___是力F1和F2的合力的理论值;___F’___是力F1和F2的合力的实际测量值.(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:____否____。(3)本实验采用的科学方法是(B)A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法课题:实验四:《探究加速度与力、质量的关系》课型:实验13一、教材分析新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养,以本节课为例,以前是验证牛顿第二定律,注重的是知识的再现,而现在变为探究,注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现,不仅锻炼学生的动手能力,更重要的是如何设计实验,如何提出问题,以及如何操作,如何进行数据处理,分析并得出实验结果,这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求,不管实验后能否得出正确的结论,都要加以鼓励,因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。因此,本节课的三维目标制定如下:二、教学目标1.知识与技能目标(1)理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关,与质量也有关;(2)通过实验探究加速度与力和质量的定量关系;(意图:加速度与质量的定量关系下一课时探究,实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题,若调成2课时合上,又给学校正常的教学秩序带来不便,所以建议分2课时探究。)(3)培养学生动手操作能力。2.过程与方法目标(1)指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系,知道用控制变量法进行实验;(2)引导学生自己设计实验,并根据设计进行实验;(3)对实验数据进行处理,并能根据数据结果得出结论。3.情感态度与价值观目标(1)通过实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度;(2)通过探究激发学生的求知欲和创新精神。(3)培养与人合作的团队精神。三、教学重点1.控制变量法的使用;2.如何提出实验方案,并使实验方案合理可行;3.实验数据的分析和处理。四、教学难点1.在老师引导下提出切实可行的实验方案;2.实验的操作过程;3.充分准备教学器材,让更多的学生参与。五、教学用具多媒体课件,小车(56辆,每辆车上贴上质量为200g,贴上“参照车”与“实验车”字样),一端带有滑轮的长木板(56个),一次性小塑料口杯及棉线套(56个,质量可忽略),50g规格钩码28盒(每盒10个),托盘天平砝码56盒,刻度尺(米尺),线绳若干,铁文件夹28个,计算机和大屏幕投影系统一套,计算器。六、教学要求上课地点为实验室,共分成28组,2-3个学生一组,选出组长一名。每组桌上贴上组号,每组同学带课本,计算器,铅笔。七、课时安排2课时(第1课时探究实验方案,第2课时实验操作、分析实验数据、得出结论)八、教学过程㈠、第1课时:设计实验方案(教师组织学生讨论并回答学案上的问题)14问题1:本节课研究物体运动的加速度大小跟什么有关,请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关?教师注意:学生可能猜出质量和力以外的因素,教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关系。问题2:请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么关系,列举出实例。如果学生说不出实例,教师可以列举以下典型的例子:绿灯亮后,摩托车先冲出,然后小轿车,最后载重货车,说明质量大加速度小;方程式赛车的发动机功率大,启动快,加速度大,说明力大加速度大。播放以上例子的视频。问题3:能否从理论上验证力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小是合理的?参考答案:力是改变运动状态的原因,力大运动状态容易改变,而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的,因此力大,加速度大;质量是惯性大小的量度,质量大,惯性大,运动状态难改变,即加速度小。教师注意:学生回答这一问题时,容易用举实例法,教师注意引导从理论出发。问题4:研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系,应当采用什么方法?(学生很容易回答出用控制变量法)。问题5:初中用过这种办法吗?举例说明。(安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育)参考答案:在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时;在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时。问题6:保持质量一定,怎样研究加速度与力的关系,或保持力一定,怎样研究加速度与质量的关系?学生会回答出用打点计时器测出几个加速度及所对应的力,分析加速度与力关系或加速度与质量关系,若不提测加速度,可追问如何测出加速度。以上6个问题难度不大,建议采用单独让某个学生回答的方式即可,不必给时间进行小组内讨论。问题7:鉴于用纸带测出加速度是我们已经掌握的一种技能,因此本次探究加速度与力、质量关系不想用此方法。请同学们另外设计出一种切实可行的实验方法?(1)阐述实验的理论依据及对实验方法的初步设计。(2)在此理论框架内,具体的实验方案是什么?组内讨论6分钟,每组组长准备发言。在学生讨论期间,教师巡视参与讨论交流,如果时间过半还有一些组提不出方案,教师可提醒该组学生参考课本44页“做一做”栏目,再讨论.参考答案:15理论依据及初步设计:两物体均做初速度为零的匀加速直线运动,由知,相同时间内的位移关系,就是他们的加速度关系。具体实验方案:课本73页参考案例。学生在阐述时可能(1)(2)两个问题混在一起说出,只要合理、清晰即可;另外理论依据与方案课本上都有,学生看了课本就很容易回答此问题。引申问题:在此理论依据下,能否再设计出一种实验方案,组内讨论10分钟后组长发言。(讨论后,刚才只提出课本上方案的组重点发言,已经提出不同于课本上方案的组也可以再提出第3种方案。)教师组织同学们对各种方案进行评价,只要合理可行即可。最后教师指出:本节课用课本72页的方案。问题8:绳拉小车的力是小车受的合力吗?学生很容易提出还有摩擦力。问题9:我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力,否则还要计算滑动摩擦力,使问题复杂化,那么怎样去掉摩擦力呢?组内讨论5分钟后组长发言。参考答案:(1)用重力分力平衡掉摩擦力(教师可投影图片解释),为此可以倾斜木板,直到小车放上后恰能静止或被轻推后匀速。(2)减小摩擦力直到可忽略,可采用气垫导轨。㈡、第2课时:做实验并记录、分析数据,得出结论一、实验前教师做以下交待:1.为了节省时间,教师给学生做一下分工,1-14组探究加速度与力的关系,参照表一和表二要求(见学案);15-28组探究加速度与质量的关系,参照表三和表四要求(见学案),要填写好表格。2.平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的绳子解下,车后拖的绳子也不用解下,放在车上即可。3.注意铁夹子的位置。4.注意实验中同学之间互相配合,如谁扶住板,谁控制铁夹开启、闭合,谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器,谁负责测量记录等。附:表一(两车质量均为200g+100g)参照车实验车组别绳上挂的钩码/g(代表力F1)位移x1/cm绳上挂的钩码/g(代表力F2)位移x2/cm120302204032050420605207016表二(两车质量均为200g+100g)组别11.522.032.543.053.5表三(两车绳上挂的钩码均为40g)参照车实验车组别车和车上砝码总质量/g(代表质量m1)位移x1/cm车和车上砝码总质量/g(代表质量m2)位移x2/cm300200300400300500300600300700表四(两车绳上挂的钩码均为40g)组别12/3=0.6724/3=1.3335/3=1.6746/3=2.0057/3=2.33(以上实验过程36min)二、分析实验数据并得出结论让学生分析表二和表四,并得出结论。参考答案:在两车质量一样的情况下,实验车受的力是参照车的多少17倍,加速度就是参照车的多少倍,说明加速度与力成正比;在两车受力一样的情况下,实验车总质量是参照车的几倍,加速度就是参照车的几分之一,说明加速度与质量成反比。九、课堂小结1.高中第一次接触控制变量法。2.爱因斯坦有一句名言:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,因此猜想出加速度与质量、力的关系比实验验证重要,提出实验方案比实验操作重要,通过本节课,大家要好好体会。3.体会合作的含义,现代科研是需要团队精神的。十、作业1.完成实验报告。2“”.设计探究加速度与质量关系方案。3.思考如何进行数据处理?18课题:实验五:《研究平抛运动》课型:实验一、教材分析1.本节内容是通过实验探究平抛运动的规律,它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用,也是后一节抛体运动的规律得出的前提,更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位。2.《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动;能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动的物体的轨迹。《学科教学指导意见》要求学生知道平抛运动的受力特点;知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法;理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法;知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性;体会研究曲线运动的基本方法。3.平抛运动知识在初中不曾出现过。二、学情分析1.通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力;已经能用数码相机来研究物体的运动。2.学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。3.学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。三、教学目标1.知识与技能目标(1)知道什么是平抛运动;(2)知道平抛运动的受力特点;(3)理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动;(4)知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;(5)会用数码相机来研究物体的运动;(6)知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。2.过程与方法目标(1)通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验,培养学生的实验设计能力;(2)通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;(3)经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;19(4)通过分组实验培养学生的交流、合作能力。3.情感态度与价值观目标(1)通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;(2)通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。四、教学重点与难点1.教学重点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。2.教学难点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。五、教学方法与手段1“”.教学方法:运用物理科学探究教学模式实施教学。2.教学手段:实验、多媒体辅助。六、课前准备1.学生复习力的合成与分解知识;2.教师准备好实验器材和多媒体课件;3.教学环境:多媒体实验室,将准备好的实验器材置于学生看不到的地方。4.教学用具:平抛运动和自由落体运动对比演示仪一套,平抛运动描轨迹演示仪、平抛运动水流演示仪和平抛运动数码拍摄仪器各四套;多媒体课件。七、教学过程1.结合生活、生产实际,引入新课(1)通过视频、图片展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。视频:飞机投弹,运动员推铅球图片:农民抛秧苗(2)利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同;一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团,它们的运动情况差异很大。[提出问题]造成两次实验差异的原因是什么即为什么第二次实验的纸团为什么比金属球抛得近多了[分析原因]空气阻力对纸团的影响大。[归纳总结]空气阻力使抛体运动变得复杂,根据从简单到复杂的原则,我们先研究最简单的情况:将物体水平抛出,物体只在重力作用下的运动,即平抛运动。2“”.运用科学探究教学模式,引导学生探究平抛运动规律(1)分析讨论,确定研究方法[师生对话]和直线运动相比,平抛运动显然要复杂得多,怎样才能将复杂的运动化简为简单的运动进行研究?根据上一节的知识,可以将曲线运动分解为两个直线运动。那么如何来分解平抛运动比较好?因为小球受的力在竖直方向,初速度又是在水平方向,所以将平抛运动分解到水平方向和竖直方向比较好。(2)探究平抛运动在竖直方向的运动规律[提出问题]如果将平抛运动视为水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动,那么,平抛运动在竖直方向应是什么运动20[分析猜想]竖直方向受重力作用,应是自由落体运动。[实验论证]引导性提问:能否设计对比实验来验证猜想?分析讨论:让两个物体同时开始运动,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,看它们是否同时着地;同时落地则证实猜想。启发性问题:实验的关键是要解决两物体同时开始平抛运动和自由落体运动。能否利用如图所示弹性金属片,加上其他装置,实现一个动作同时控制两个小球的运动?实验设计:(学生提出、交流方案;集体讨论、修改完善,确定最佳设计;与现成仪器对比,借鉴优良设计。)实验操作:学生代表利用平抛运动和自由落体运动对比演示仪验证猜想,如右图所示。生成性问题:如何判断两个小球是否同时落地?分析讨论:①看;②利用数码相机拍频闪照片;③听。课堂上听的方式最简单易行,所以用听的方式。实验操作:一位同学演示,全体同学听。[探究结论]平抛运动在竖直方向应是自由落体运动。(3)探究平抛运动在水平方向的运动规律[提出问题]平抛运动在水平方向应是什么运动?[分析猜想]水平方向不受力,应是匀速直线运动。[实验验证]①讨论研究方向:可以通过对比实验或定量测量实验进行验证。对比实验,即是让两个小球球同时以相同的速度开始运动,一个平抛,一个在水平面上匀速运动,看相同的时间内,水平方向位移是否相等;相同则证实猜想。定量测量实验,测出做平抛运动的物体在几段相等时间内的水平位移;21说明:因为学生是首次碰到类似问题,要设计出两物体同时开始平抛运动和自由落体运动是有难度的,所以要进行针对性强的引导,给定器材的实验设计方向明确,可以降低难度。说明:教师提出这个问题,是充分发挥教师的主导作用,引导研究方向,掌控教学进程,有利于课堂探究教学的顺利开展。说明:在验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的教学过程中,让学生参与仪器的设计探究过程,激发了学生实验探究的动机和创造性思维的火花,培养了学生的设计探究能力和创新能力。依据水平位移是否相等来判断猜想是否正确。生成问题:实验中物体平抛运动时间很短,如何测时间和水平位移?分析讨论:要充分利用它在竖直方向是自由落体运动的特点。设法通过实验得到平抛运动的轨迹;在平抛运动的轨迹利用自由落体规律找到每隔相等时间物体所达到的位置。测量出两相邻位置间的水平位移,看这些位移是否相等。②选择实验器材,设计实验方案用幻灯展出可供选择的实验器材:.Ⅰ用以下器材设计一个对比实验:两个完全相同的斜槽,一要规格相同的水平槽,两个小球,两个电磁铁(含导线和电源);.Ⅱ用以下器材设计一个或多个实验来得到平抛运动的轨迹:斜面小槽,小钢球,粘了方格纸的木板,铅笔,数码照相机,带水平喷嘴的瓶子,玻璃板。实验设计:给出足够的时间,分小组设计。③交流设计方案:设计同学介绍方案,其他同学进行质疑或提出改进建议。方案一:对比实验,将两个斜槽水平对齐,上下放置,如图所示,用电磁铁控制两个小球同时开始运动,它们以相同大小的速度同时离开斜槽,上面的小球做平抛运动,下面的小球在水平轨道上做匀速直线运动,若它们在水平轨道上相碰,则验证猜想。方案二:让小球从斜槽上滑下,从末端水平抛出,用数码相机拍频闪照片。用频闪照片记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。建议:在平轨迹后方应加一个方格背景,如图所示。方案三:让水平喷出的细水流来显示平抛的运动轨迹,在水流后面竖直放置一块玻璃板,用彩笔描出水流的轨迹。方案四:让小球每次从斜槽上同一高度滑下,从末端水平抛出,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直的背景方格纸上记录了小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。如图所示。④分组实验将学生分成功12组,每种方案都安排三个小组进行实验,拿出事先22说明:在讨论过程教师通过提问方式引导教学进程,学生则通过思考、发表见解来发挥其主体作用。准备好的仪器,学生进行实验。实验主要器材如下。⑤数据处理:描轨迹的如何确定时间如何判断水平方向是否是匀速运动在平抛运动的轨迹上,取纵坐标为h,4h,9h的点,由于竖直方向是自由落体运动,则从抛出点到这几点所用的时间应分别为t,2t,3t;如果水平方向是匀速运动,则则从抛出点到这几点的水平位移应分别是x,2x,3x。如下图所示。数码相机拍照的则直接根据频闪间隔相等确定时间。23说明:教师事先准备好十二组实验,可以提高课堂效率。对于学生提出的新方案,可以安排学生课后进行操作。说明:给定仪器的目的是为了设计方向更加明确,降低难度;前三种方案是学生容易想到的,第四种方案受数码相机影响不易想到;因为方案四可以很好地培养学生的实验技能,所以可以由教师引导学生提出。学生可能还有其他方案,教师可以和学生一起进行分析评价。⑥交流评价每种方案请一个小组汇报实验情况,另外两个小组可进行补充。分析误差原因。[探究结论]平抛运动在水平方向是匀速直线运动。3.小结提高在日常生活中观察现象发现问题,则用实验的方法进行研究,是物理学研究中常经历的过程。今天我们再一次体验从问题开始,经历假设猜想、设计论证方案、实验探索,到发现规律的过程。在这过程中,我们不仅研究出了平抛物体的运动规律,而且我们体验到了对比实验的简便快捷,并再次运“”“”用留迹法和连续体法将瞬间的运动化为永恒。八、作业设计1.研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示,如果小球在在竖直方向应是自由落体运动,在水平方向是匀速直线运动;则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示),其值是________(取g=9.8m/s2)2.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如左图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(左图中、……),槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如右图所示。24说明:学生常出现的问题是背景板放置不够竖直;槽口末端没调水平;没有确定好抛出点;没有及时确定y轴等。实验操作前没有提醒学生,目的是增强学生的体验,培养学生的实验操作能力。出现失误的同学可以课后再做。本题的目的:改变数据条件(抛出点未知)来培养学生的数据本题的目的:改变数据条件(抛出点未知)来培养学生的数据处理方法,深化学生对描轨迹法研究平抛运动的方法的理解。处理方法,深化学生对描轨迹法研究平抛运动的方法的理解。(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________。(2)每次将B板向内侧平移距离,是为了______________________。(3)在右图中绘出小球做平抛运动的轨迹。3.利用课后时间,每位同学到实验室至少再做一组实验。课题:实验六:《探究功与速度变化的关系》25本题的目的:改变实验方法,深化学生对平抛运动运动的理解。本题的目的:给学生充分的时间和空间来动手操作,培养学生的实验操作能力。课型:实验编写时时间:年月日执行时间:年月日一、教学目标1.知识与技能目标(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;(2)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系2.过程与方法目标通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。3.情感态度与价值观目标体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。二、教学重点与难点学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。三、课时安排1课时四、教学过程阅读教材,提出方法(1)实验思想方法:倍增法。虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然,恒力做功时,倍增法同样适用。(2)数据处理方法:图像法。作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。学生思考,提出预案(1)学生提出多种设计预案,在课上展示设计的思路和方法:课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等。(2)教师针对各种设计预案,进行分析:主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,学生实验,教师指导教师适时提出问题,指导学生操作的技巧,针对问题,完善实验操作。(1)小车运动中会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?可以采用平衡摩擦力的方法。具体操作是:使木板略微倾斜,将小车(车后拴纸带)放到木板上,轻推小车,小车运动,观察纸带的点距。调节木板的倾角,观察纸带的点距,直到点距相等,表明恰平衡摩擦力(若用气垫导轨,调节导轨的倾角,若挡光条遮光的时间通过数字毫秒计显示时间相等,即恰好平衡摩擦力)。(2)观察打点的纸带,点距是如何变化的点距是否均匀问题出在哪里若恰能平衡摩擦力,试分析小车会做何种运动应该采用哪些点距来计算小车的速度先增大,后减小。不均匀(不是匀加速)。没有平衡摩擦力。就要用到补偿法。先加速(但非匀加),后匀速。应采用小车做匀速运动那一段的点距来计算速度。因为匀速的速度就是橡皮条对小车作用的最终速度;由于小车在橡皮条变力作用下做非匀加速运动,最终速度不能用匀变速运动纸带的处理方法得到,但可以用匀速运动纸带的处理方法得到。(3)使木板略微倾斜,调节木板的倾角,经检验恰好平衡摩擦力。可以做一系列地平行线,选适当的位置作为A,重新标出小车运动的初始位置A。(体现完善实验的过程)(4)确立可操作实验方案,设计合理的实验步骤:A.先将木板置于水平桌面,然后在钉有钢钉的长木板上,放好实验小车。26B.把打点计时器固定在木板的一端,将纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带一端夹紧在小车的后端,打点计时器接电源。C.使木板略微倾斜,调节木板的倾角,测量纸带点距直到相等,表明恰好平衡摩擦力。D.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线,交中垂线于A点,作为小车每次运动的起始点。E.使用一根橡皮筋时,将小车的前(或后)端拉到A点,接通电源,打点计时器打点,释放小车,小车离开木板前适时使小车制动,断开电源,取下纸带。重复本项前面的过程,选出清晰的纸带。记下点距相等后t=0.1s的位移m,求出小车获得的速度v=10m/s。F.…换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、六根橡皮筋,依照D项的方法,分别进行实验。记下各次实验中点距相等后t=0.1s的位移m,求出小车分别获得的速度m/s。G.以功为纵轴(用第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度),以速度为横轴(可以用适当的速度值为单位长度,也可以用第一次小车的速度为横轴的单位长度),建立坐标系,用描点法作出图像,看看是否是正比例图像,若不是,功与速度的哪种相关量(的变化量)是正比的,功就与速度的这种相关量(的变化量)具有确定的函数关系。处理数据,得出规律1、采集橡皮条……分别为一根、两根、六根时的数据(匀速运动阶段,例如在0.1s内的位移),记在自己设计的表格中。2、记录数据的方式示例W(J)V(m/s)V2(m2/s2)V3(m3/s3)01234563作图分析4.注意事项:根据实验过程思考。(1)如何平衡摩擦力,平衡到什么程度,如何验证?(让木板有一个微小的倾角;使重力沿斜面向下的分力等于阻力;轻推小车使之匀速运动。)(2)如何做到每根橡皮条的功都相等?(使橡皮条完全相同,且伸长量也一样。)(3)思考纸带上打点的分布情况,如何计算末速度?(打点之间的距离先增大后不变,通过不变的点间距求末速度。)(4)如何通过图像处理数据?(将图像做成直线,有利于判断物理量间的关系)27课题:实验7:《验证机械能守恒定律》一、教学目标1.知识与技能目标(1)要弄清实验目的,本实验为验证性实验,目的是利用重物自由下落验证机械能守恒定律;(2)要明确实验原理,掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理,能够进行实验误差的分析,从而使我们对机械能守恒定律的认识,不止停留在理论的推导上,而且还能够通过亲自操作和实际观测,从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解;(3)要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。2.过程与方法目标(1)通过学生自主学习,培养学生设计实验、采集数据,处理数据及实验误差分析的能力;(2)通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧;(3)通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法;(4)通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。3.情感态度与价值观目标(1)通过实验及误差分析,培养学生实事求是的科学态度,激发学生对物理规律的探知欲;(2)使学生通过实验体会成功的乐趣与成就感,激发对物理世界的求知欲;(3)培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见28解;(4)通过经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。二、教学重点与难点1.实验原理及方法的选择及掌握。2.实验误差分析的方法。三、教学用具铁架台(带铁夹)、打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、导线、刻度尺、低压电源。四、教学方法――————预习设计实验观察数据处理归纳总结。教师启发、引导,学生自主阅读、思考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。五、课时安排1课时六、教学过程(一)导入新课上节课我们从理论上学习了机械能守恒定律,我们从定律内容及守恒条件上初步理解了机械能守恒定律,今天我们通过自己亲身实验从感性上对定律再做进一步的理解。(二)进行新课1、实验目的结合教材整理预习学案提纲,对学生整理结果进行点评。(展示幻灯片)本实验属验证性实验,实验目的是利用重物自由下落的现象验证机械能守恒定律。2、认识实验仪器:组装实验仪器、明确各个仪器的功能。(暂时不做,只是组装)电磁式打点计时器电源应选择10V以下,火花式打点计时器应选择220V。打点计时器限位孔位置应为竖直。纸带的长度应在1m左右。(学生思考,后面回答)3、理解实验原理通过对物体自由下落运动的研究来验证机械能守恒定律的实验原理是:忽略空气阻力,自由下落的物体在运动过程中机械能守恒,即重物动能的增加量等于其重力势能的减少量。具体地说:(1)若以重物下落的起始点O为基准,设重物的质量为m,测出物体自起始点O下落距离h时的速度v,则在误差允许范围内,由计算得出½mV2=mgh,机械能守恒定律即被验证。(2)若以重物下落过程中的某一点A为基准,设重物的质量为m,测出物体对应于A点的速度vA,再测出物体由A点下落△h后经过B点的速度vB,则在误差允许范围内,由计算得:,机械能守恒定律即被验证。4、掌握实验的方法与技巧实验步骤(展示幻灯片)(1)把打点计时器固定在桌边的铁架台上(2)把打点计时器接到交流低压电源上(3)将纸带固定在重锤上(4)将纸带穿过计时器,并将纸带提升到一定高度(5)接通电源,然后释放纸带.断开电源,取下纸带29(6)更换纸带,重新进行同一要求的实验(7)挑选点迹清晰的纸带研究,用毫米刻度尺测出距离,记录数据(8)根据记录的数据进行有关计算并得出结论(9)拆掉导线,归整器材学生实验实验前教师提示:打点计时器的使用(1)电磁打点计时器应接4~6V交流电源,当交变电流的频率为50Hz时,打点周期为0.02s。(2)为使打点的频率比较稳定,要求打点计时器振动片的固有频率也是50Hz,使之发生共振现象。振动片的长度可在一定范围内调节,通过改变振动片的长度可调节它的固有频率。(3)实验前要检查打点的清晰情况,必要时应调整振针的高度,且不能让它松动,否则将会出现漏点、双点等现象,还会对纸带产生过大的阻力。(4)电火花计时器可直接接在220V交流电源上,注意采用双纸打点即可。分组实验(只是实验,不进行数据处理)问题讨论问题1:本实验要不要测量物体的质量?分组讨论,得出结论。点拨思路,明确结论。(展示幻灯片)验证机械能守恒定律的表达式:和中,式子两边均有重物的质量m,因而也可不具体测出m的大小,而将m保留在式子中。问题2:对实验中获得的数条纸带应如何选取?分组讨论,得出结论,选取合适的纸带以备处理数据之用。5、分两种情况加以说明:(1)用验证这是以纸带上第一点(起始点)为基准点来验证机械能守恒定律的方法。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点,所以应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离接近2mm的纸带。(2)用验证这是回避起始点,在纸带上选择后面的某两点验证机械能守恒定律的方法。由于重力势能的相对性,处理纸带时选择适当的点为基准点,势能的大小不必从起始点开始计算。这样,纸带上打出起始点O后的第一个0.02s内的位移是否接近2mm,以及第一个点是否清晰也就无关紧要了。实验打出的任何一条纸带,只要后面的点迹清晰,都可以用于计算机械能是否守恒。实验开始时如果不是用手提着纸带的上端,而是用夹子夹住纸带的上端,待开始打点后再松开夹子释放纸带,打点计时器打出的第一个点的点迹清晰,计算时从第一个计时点开始至某一点的机械能守恒,其误差也不会太大。回避第一个计时点的原因也包括实验时手提纸带的不稳定,使第一个计时点打出的点迹过大,从而使测量误差加大。问题3:重物的速度怎样测量?结合教材介绍独立推导测量瞬时速度并得出结论。结论:做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度,等于与之相邻两点间的平均速度。对教材推导方法点评。(有否更简洁、直观的推导方法)分组讨论可否变换一种思路进行推导,以使推导更简洁、直观)30如教材图所示,由于纸带做匀加速运动,故有A、C之间的平均速度:又根据速度公式有:vB=vA+a△t,vC=vB+a△t,故有:vB-vA=vC-vB,即:,从而:。问题4:通过处理实验数据,可得出什么结论?自主对所选择的纸带进行测量、计算,得出结论。对学生得出的结论进行点评,提出问题5。问题5:实验误差分析,提出问题,在得到的实验数据中,大部分同学得到的结论是,重物动能的增加量稍小于重力势能的减少量,即Ek<Ep。是怎么造成的呢?分组讨论,得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。(1)重物和纸带下落过程中要克服阻力,主要是纸带与计时器之间的摩擦力。(2)计时器平面不在竖直方向,纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因。(3)电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器。由于阻力的存在,重物动能的增加量稍小于势能的减少量,即Ek<Ep在实验中会不会出现,重物动能的增加量稍大于重力势能的减少量,即Ek>Ep的结论呢?分组讨论,得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。交流电的频率f不是50Hz也会带来误差。若f>50Hz,由于速度值仍按频率为50Hz计算,频率的计算值比实际值偏小,周期值偏大,算得的速度值偏小,动能值也就偏小,使Ek<Ep的误差进一步加大。根据同样的道理,若f<50Hz,则可能出现Ek>Ep的结果。问题6:实验注意事项:(1)安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。(2)应选用质量和密度较大的重物,可使摩擦阻力,空气阻力相对减小。(3)实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤下落(4)本实验因不需要知道重物动能的具体数值,故不需要测出重物的质量m.(5)实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功,所以动能的增加量△EK必定稍小于势能的减少量△EP(电源频率为50Hz)。31tvCvv0vAvBOtAtBtC课题:实验8:测定金属的电阻率第课时总序第个教案课型:实验[教学目标]一、知识目标1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法,初步接触电路和器材的选择。2、熟练掌握螺旋测微器的读数。3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。二、能力目标1、学会使用常用电学仪器及正确读数,学会根据原理电路连接实物电路,培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。2、学会正确使用螺旋测微器。3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。32三、德育目标1、建立融洽的师生关系,培养学生间相互协作的精神。2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯,培养学生严紧求实的科学态度。[教学重点](1)测定金属电阻率的原理;(2)螺旋测微器的使用和读数;(3)对学生实验过程的指导。[教学难点](1)螺旋测微器的读数;(2)实验中的重要注意事项。[教学方法]学生分组实验[教具]多媒体[教学设计]实验目的:学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。实验原理:用刻度尺测一段金属导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS/L=πd2R/4L实验器材:金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、(20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用,直径0.4毫米左右,电阻5~10欧之间为宜,在此前提下,电源选3伏直流电源,安培表选00.6安量程,伏特表选03伏档,滑动变阻器选020欧。实验步骤(1)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=πD2/4.(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L,测三次,求出平均值L。(3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1,然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。点拨:为避免接线交叉和正负极性接错,接线顺序应遵循:电源正极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极,最后将伏特表并接在待测电路的两端,即先接干路,后接支路。(4)检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组I、U值,分别计算电阻R再求平均值,设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A以下,本实验由于安培表量程0~0.60A,每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U和电流I的平均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。实验记录测量次数123平均值导线长/m导线直径/m导线的横截面积S=(公式)=(代入数据)=m2测量次数123电阻平均值电压U/V33VRASE图1电流I/A电阻R/Ω所测金属的电阻率ρ=(公式)=(代入数据)=Ωm【注意事项】(1)测量金属导线的直径时要用螺旋测微器,直接测量的结果要估读下一位数字。(2)金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大,因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法,开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大,实验过程中通过金属导线的电流不宜过大,以防止温度升高电阻率发生变化。【点拨】(1):为了减少电阻的计算误差,可以作U-I图象求出电阻的平均值【点拨】(2):经验表明,引起实验误差的原因可能是:①采用外接法则由于伏特表的分流影响,造成电阻测量值偏大,若误用内接法则安培表分压影响更大。②仪表量程太大且读数不准③计算未遵从有效数字运算法则实验中易混淆的是:R=U/I和R=ρL/S两个定律,这两个定律都是实验定律,但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系;后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系,与所在的电路因素或是否接入电路无关,注意R=U/I中,电阻与U、I无关;R=ρL/S中,电阻率与L和S无关,使用这两式时ρ是不变的。易错的是:测量电路(内、外接法)、控制电路(限流式和分压式)、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。易忘的是:金属丝未接入电路就测量其长度,用千分尺测直径D前未查零误差、测D时未按三个不同位置测量取平均值。实验结论由实验表中数据计算得出,待测金属丝的电阻率平均值。例题分析:某电压表的内阻在20~50k\uf057之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表(量程3V);电流表(量程200\uf06dA);电流表(量程5mA);电流表(量程0.6A);滑动变阻器R(最大阻值1k\uf057);电源\uf065(电动势4V);电键S。⑴所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)。⑵为了尽量减小误差,要求测多组数据,画出符合要求的实验电路(其中电源和电键及其连线已画出)。〖解答:⑴若将电压全部加在待测电压表上,电流的最大值为Imax≈×103=200(\uf06dA),在保证表不被烧坏、且读数比较准确时,应选电流表。⑵为减小实验误差,又保证电压表不损坏(34量程为3V),应采用分压式接法接入滑动变阻器(因电压表内阻至少是R的20倍)。若采用限流式接法接入滑动变阻器时,电压表有可能损坏,所以正确电路如图所示。〗巩固练习1.运用R=U/I和R=ρL/S的实验原理测定金属丝的电阻率,某同学总结如下几点,你认为正确的是[]A.选定金属丝接入电路的长度越长,金属丝上的电压降越大。B.金属丝两端的电压越高,其电阻越大。C.金属丝电阻随温度改变而改变。D.选定金属丝长度一经固定,这段长度的电阻就为定值。(答案:C)2.测定一根粗细均匀的阻值约为几欧的金属丝的电阻率可供选择的实验器材如下:A.伏特表(03伏,内阻3千欧)B.伏特表(015伏,内阻20千欧)C.安培表(00.6安,内阻1欧)D.安培表(03安,内阻0.2欧)E.滑动变阻器(020欧,I允=1.00安)F.滑动变阻器(0100欧,I允=0.60安)G.6伏电池组H.电键、导线若干①电路实验时应选用器材:______(填序号)②画出试验原理图。【以下题目供参考】3.实验室中现在器材如实物图1所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻约5Ω;电流表A3,量程为250mA,内阻约5Ω;电阻箱R1,最大值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S,导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻答:()(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。(3)你要读出的物理量是()用这些物理量表示待测内阻的计算公式是()课题:实验9:测定电池的电动势和内阻课型:实验教学前设计:学习需要分析:高中学生在学习了闭合电路的欧姆定律后有应用这一规律解决实际问题的愿望,同时在实验数据的处理中学生已认识到误差问题,寻找一种即减小误差又能得出结论的方法成为此阶段的学习需要。学习者分析:高二学生独立性、自主性、求知欲都较强。学生在前一段学习中(知识与技能)已掌握闭合电路的欧姆定律的表达式,连接电路的技能已经很熟练,对间接测量时试验数据的处理已有了一定的认识。(过程与方“”“”法)也经历了测小灯泡的伏安特性曲线、测定金属的电阻率等实验过程,掌握了电学实验的基本仪器的使用和处理数据的方法。(情感态度与价35R2176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000ER1A3A1A2SR1R2AA1SE图1图2值观)培养了一定的探索精神,学生渴望通过物理实验获得更多的知识。学习内容分析:本节是学完闭合电路的欧姆定律后继应用计算、分析多用电表后的又一重要应用。掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法,学会用图象法处理实验数据,是本节课的主要内容。本节的学习对进一步理解闭合电路的欧姆定律很有帮助,对今后物理实验及数据处理都有实际意义。学习任务分析:根据学习者分析和学习内容分析制定了以下学习目标、重点、难点、教学策略,选择了以下媒体。学习目标:(一)知识与技能1、掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。2、学会用图象法处理实验数据,认识试验数据的处理方法不同误差的大小不同(二)过程与方法经历设计电路和选择仪器、处理数据的过程,使学生学习科学的实验方法、合理地处理数据的方法。(三)情感、态度与价值观使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。难点:用图象法处理实验数据,明确图像物理意义。教学策略的制定:根据加涅的九段论(引起注意、告诉学生目标、刺激对先前学习的回忆、呈现刺激材料、提供学习指导、诱发学习行为、提供反馈、评定行为、促进记忆和迁移)制定如下教学方法:(知识与技能目标)分组实验,演示作图(过程与方法目标)实验参与、数据处理(情感态度与价值观)直接强化法教学媒体:考虑本节实验课,重点是掌握技能,学习方法。故本节课选择实物媒体以利于学生动手操作和形成直观的经验。媒体如下:测定电池的电动势和内阻的有关实验器材、教材、黑板教学流程图教学活动(一)引入新课我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式。学生回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。①②36引起注意(组织上课)刺激对先前学习的回忆(复习)告诉学生目标呈现刺激材料(苹果电池提出实验)学生实验(培养动手能力合作意识)提供学习指导(可以用图像来帮助处理实验数据)提供反馈(学生实验的特点,和数据处理的好坏,引导更正)评定行为(今天学到什么,表现如何)小结③④这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。并学习一种新的数据处理方法。(二)进行新课1、实验原理提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?学生讨论后,可以得到多种实验方案。(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图2.9-1所示:原理公式:(红笔标示)(2)用电流表、电阻箱测量。如图2.9-2所示:原理公式:(3)用电压表、电阻箱测量。如图2.9-3所示:原理公式:这几种方法均可测量,今天我们这节课选择第一种测量方案。通常称为伏安法。2、实验方法教师:引导学生阅读教材70页相关内容,回答问题。(1)用水果电池的优点是什么电源的正负极如何鉴别其内阻与哪些因素有关实验过程中会有何变化实验中要注意什么(实际的电源使用中内阻,电动势都会发是变化,这里必须事先说明为了减小误差,测量中读数要快,读出数后立即断开电源,避免电动势发生较大的变化,带来误差)(2)选择合适的实验器材(这里主要是让学生注意电流表、电压表的量程)(3)简要写出实验步骤。(考虑课堂容量,误差问题暂不分析,以便突出实验测量和数据处理的重点)学生:分析上边的实验原理,电路图,解决以上问题。3、学生实验:学生2人一组,合作实验。教师转行指导,有问题及时处理。要记录至少六组实验数据。(激励学生抢先到黑板前填写本组数据。)4、数据处理原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均(实验较快的组可进行),也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。教师出示画好坐标的小黑板,引导学生建立坐标轴。37明确:(1)图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流强度I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。从数学上讲,图像的斜率正是内阻r,截距正是电动势E,也就是说只要画出U-I图像,就可求得电动势和内阻。学生动手画出坐标轴并描点。教师描点,并示范作图。强调图像为直线的原因。(2)电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。实验中至少得到5组以上实验数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?归纳:将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电源电动势E。横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流。说明:①两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。此时斜率仍代表内阻,纵轴截距仍代表电动势。教师转行指导,对作图有困难的同学提供帮助,及时解决问题。学生完成图像,并求出电动势和内阻。(在全班范围展示作图好的同学的图像和求得的电动势值,使学生认识图像法处理数据的优点。)(三)课后小结这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。U-I图线的纵轴截距代表电动势,斜率代表内阻。作业:完成实验报告板书设计:2.9实验:测定电池的电动势和内阻一、实验原理(电路图)三、记录表格二、实验器材四、数据处理38课题:实验10:练习使用多用电表课型:实验一、教学目标:1、知识目标:(1)欧姆表的原理(2)认识多用电表及表盘结构名称。(3)会用多用电表测电压、电流、电阻。(4)会用多用电表测量二极管的正反向电阻。2、能力目标:(1)通过多用电表使用的教学,培养学生不仅会正确使用基本物理仪器,而且还要了解仪器的结构和工作原理。(2)通过多用电表测量电压、电流、电阻的实验操作,培养学生的实验动手能力和应用所学物理知识解决实际问题的能力。3、德育目标:通过本节课的教学活动,要培养学生的应用意识,引导学生关心实际问题,有志于把所学物理知识应用到实际中去。二、教学重难点:重点:欧姆表的原理、会用多用电表测量电压、电流、电阻以及操作时注意事项。难点:多用电表测量电阻时的注意事项及多用电表的读法。三、教学方法:本节课的知识是实验课,在学生已经掌握了多用电表的原理和结构的前提下,教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会,(结合课件)通过分析、讨论、讲解、练习等方法来完成本节教学任务。四、教学用具:多媒体电脑、实物投影仪、自制课件、多用电表、二极管。五、教学过程:(一)新课引入:前面的实验中,我们接触过电流表和电压表,用他们可以直接测出电流和电——压,其实物理学中还有一种能够直接测出电阻大小的仪表欧姆表一、欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如下图所示,G是电流表(表头),内阻为Rg,满偏电流为Ig,电池的电动势为E,内阻为r。电阻R是可变电阻,也叫调零电阻。1.当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻Rx=0,调节R的阻值,使,则表头的指针指到满刻度,所以指针指在电流的39满偏处,定为电阻刻度的零点。Rg+r+R是欧姆表的内阻。2.当红、黑表笔不接触时(图乙),相当于被测电阻Rx=∞,电流表中没有电流,表指针不偏转,此时指针所指的位置定为电阻∞刻度的点。3.当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙),通过表头的电流,改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。4.当Rx=Rg+r+R时,指针半偏,令欧姆表内阻R内=Rg+r+R,则当指针半偏时,表盘的中值电阻R中=R内=Rg+r+R。讨论交流:教材68页讨论交流特别提醒:由于I与Rx不成线性关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从表盘上看,“”“∞”左密右疏,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻刻度是电流零刻度。二多用表:1、介绍多用电表的的结构及使用说明:(分别用课件中的图形举例解释每个说明点:形象直观,易理解)(1“)使用多用电表前,应检查指针是否停在刻度线左端的0”位置,如果没“有停在0”位置,要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋纽,使指针指零刻度。(2“)将红、黑测试表笔分别插入+”“-”插孔。即电流必须从红表笔流入,从黑表笔流出。(3)测量时要根据所需测量的电量,将功能选择开关旋转到相应的测量挡位和量程上。读数时,要读取跟功能开关挡位相应的刻度值。(4“)测量结束后,要将功能选择开关旋转到OFF”处或交流电压挡的最大量程处即交流电压最高挡,并将表笔从插孔中拔出,若长期不用时应把电池取出。活动一:多用电表测量直流电压:(本实验测量的是小灯泡两端的电压)(课件演示)步骤:1、将功能选择开关旋到直流电压挡。2、根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量,让指针指在表盘中央附近,可使读数更准确一些。3、测试时,用红、黑测试表笔使多用电表跟小灯泡H并联,注意使电流从“+”“插孔流入多用电表,从-”插孔流出多用电表检查无误后再闭合开关S,电路图见课本P694、根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数。(结合课件练习测量电压时的读法)温馨提示:无论是测量电流还是测量电压,都应该使指针偏转量尽量大一些,这样测量结果较准些。(练习巩固)活动二:多用电表测量直流电流:(课件演示)步骤:1、将功能选择开关旋到直流电流挡。2、根据待测电流的估计值选择量程。如果难以估测待测电流值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量,让指针指在表盘中央附近,可使读数更准确一些。3、多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串40联。4“、红表笔插入+”“插孔,黑表笔插入-”插孔。测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)电路图见课本P695、多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。测量电流时,应选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确。然后根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电流表的示数。(练习巩固)温馨提示:在测量直流电压、电流读数时,一方面要注意功能选择开关指示的量程,另一方面从表头上选择一组便于读数的标度作为参考来读数。活动三:多用电表测量电阻:怎样用多用电表测量定值电阻(课件演示)步骤:①机械调0(左侧0):用螺丝刀进行机械调0(左侧0)。②选挡:测电阻时选择合适的倍率。以使指针指在中央刻度范围,可用比估计值低1个数量级的倍率,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。③电阻调0(右侧0):用(电阻)调0旋钮进行调0(表笔直接接触,指针指右侧0刻度)。④测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑤读数:将指针示数乘以倍率得测量值。⑥将选择开关调至off档或交流电压最高档位置。测量二极管正反向电阻首先说明:1、二极管具有单向导电性,加正向电压时电阻很小,加反向电压时电阻很大。正反向电阻相差的越大说明二极管的质量就好。如果正反向电阻都小说明二极管可能短路;如果正反向电阻都大说明二极管可能断路。2、将多用电表打到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑“”“”表笔正极,红表笔接负极时,电阻示数较小,由此可推断二极管极性。)(课件演示)步骤:1、选挡:把选择开关旋到欧姆挡上,并根据估测电阻值的大小,选择好选择开关的量程。2、调零:把两根表笔接触,调整欧姆挡的调零旋纽,使指针指在电阻刻度的零位上。(注意:电阻挡的零位在刻度的右端)3、测量和读数:把两只表笔分别与待测电阻的两端相接,进行测量,表针示数乘以量程倍率数,即为待测电阻的阻值。量程挡位有×1,×10,×100等。即:被测电阻R=表盘刻度数×挡位倍率。(练习巩固)温馨提示:测量时,应注意人身安全,不可用手接触表笔金属部分,防止触电,以及引入误差。布置练习:教材69页练习与评价41课题:实验11:传感器的应用课型:实验一、教材分析本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后,再进一步拓展学生的视野,提高学生的认识和分析能力以及动手能力,并通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。二、教学目标1.知识目标:(1)、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。(2)、知道晶体三极管的放大特性。(3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。2.能力目标:通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用。3.情感、态度和价值观目标:培养学生的学习兴趣,倡导以创新为主,实践为重的素质教育理念。三、教学重点难点重点:传感器的应用实例。难点:由门电路控制的传感器的工作原理。四、学情分析我们的学生属于理解较差,动手能力不好,尽量让学生多动手,必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。五、教学方法PPT课件,演示实验,讲授六、课前准备1.学生的学习准备:预习新课,初步把握实验原理及方法步骤。422.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:四人一组,课前准备好斯密特触发器或非门电路,二极管,三极管,蜂鸣器,滑线变阻器,热敏电阻,光敏电阻等材料用具。七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。(二)情景导入、展示目标。上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器?学生思考后回答:电饭锅,测温仪,鼠标器,火灾报警器这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。(三)合作探究、精讲点拨。探究一:(!)普通二极管和发光二极管1、二极管具有单向导电性2、发光二极管除了具有单向导电性外,导电时还能发光,普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成,直接将电能转化为光能,该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。(2)晶体三极管1、三极管具有电流放大作用。2、晶体三极管能够将微弱的信号放大,晶体三极管的三个极分别是发射极e,基极b和集电极c。3、传感器输出的电流和电压很小,用一个三极管可以放大几十倍或几百倍,三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。(三)逻辑电路逻辑门电路符号图包括与门,或门,非门,1.与逻辑对于与门电路,只要一个输入端输入为0,则输出端一定是0,只有当所有输入端输入都同为1时,输出才是1.2.或逻辑对于或门电路,只要一个输入端输入为1,则输出一定是1,反之,只有当所有输入端都为0时,输出端才是0.3.非门电路43对于非门电路,当输入为0时,输出总是1,当输入为1时,输出反而是0,非门电路也称反相器。4.斯密特电路:斯密特触发器是特殊的非门电路,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时,输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V,Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。探究点二:应用实例1、光控开关电路组成:斯密特触发器,光敏电阻,发光二极管LED模仿路灯,滑线变阻器,定值电阻,电路如图所示。工作原理:天明时,RG变小,流过R1的电流变大,A端输入电压降低到0.8V,Y会从低电平跳到高电平3.4V,LED上的电压低于正向导通电压1.8V,LED不会发光,当天色暗到一定程度时,RG变大,输入端A的电压升高到某一个值1.6V时,输出端Y突然从高电平跳到低电平0.25V,此时加在LED上的正向电压大于导通电压1.8V,二极管LED发光。特别提醒:要想在天暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大一些,这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值1.6V,就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。拓展:如果电路不用发光二极管来模拟,直接用在电路中,就必须用到电磁继电器。如下图。2.温度报警器(热敏电阻式报警器)结构组成:斯密特触发器,热敏电阻,蜂鸣器,变阻器,定值电阻,如图所示。工作原理:常温下,调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平,则输出端Y处于高电平,无电流通过蜂鸣器,蜂鸣器不发声,当温度升高时,热敏电阻RT阻值减小,斯密特触发器输入端A电势升高,当达到某一值(高电平),其输出端由高电平调到低电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声,R1的阻值不同,则报警器温度不同。特别提示:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该减小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特触发器输入达到高电平,则热敏电阻阻值要求越小,即温度越高。44典型例题:1.与门的输入端输入信号为何时,输出端输出“1”()A.00B.01C.10D.11答案:D2.或门的输入端输入信号为何时,输出端输出“0”()A.00B.10C.01D.11答案:A3.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.与门B.非门C.或门D.与非门答案:A4.图是一个复合门电路,由一个x门电路与一个非门组成.若整个电路成为一个与门,则x电路应是()A.与门B.或门C.与非门D.或非门答案:C5.“第4题”中的整个电路若成为一个或门,则x电路应是()课题:实验12:测量玻璃的折射率课型:实验【教学目的】1.测定一块玻璃砖的折射率;2.验证光的折射定律。【实验器材】1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔45【实验原理】用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时,从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的,出射光线跟入射光线相比只有一定得侧移。只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线,就能求出在玻璃中对应的折射光线,从而求出折射角。再根据折射定律,就可以求出玻璃的折射率n=sin/sin。插针法确定光路的基本原理:当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一视线上时,四枚大头针处于同一光路上。【实验步骤】1、把白纸用图钉固定在木板上。2、在白纸上画一条直线作为界面(如图所示),过上一点作垂直于的直线NN′作为法线,过点画一条入射光线,使入射角适当大些。3、在线上竖直地插两枚大头针、,在白纸上放上被测玻璃砖,使玻璃砖的一个面与重合。4、沿玻璃砖的另一侧面画一条直线。5、在玻璃砖的一侧白纸上竖直地立一枚大头针,调整视线,同时移动的位置,使恰好能同时挡住、的像,把大头针竖直插在此时位置。6、同样,在玻璃砖一侧再竖直地插一枚大头针,使能挡住46本身,同时也挡住、的像。7、移去玻璃砖,拔去大头针,过、做一条直线交于点,连接,就是入射光线在玻璃砖内的折射光线,折射角为。8、用量角器量出入射角和折射角的大小。9、改变入射角,重复上面的步骤再做三、四次。10、算出不同入射角时,=sin/sin的值,求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率。(或图像法求折射率:用sin表示纵坐标,用sin表示横坐标,则图线的斜率就是玻璃的折射率。)注:遇到通过作图判断两个量的关系的方法(不是线性关系的,化成线性关系);【记录数据】数项值次数123入射角折射角sinsin=sin/sin【注意事项】1、玻璃砖应选择宽度较大的(一般要求5cm以上),以减小确定光路方向时出现的误差,提高测量的准确度。2、操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线,以免损坏玻璃砖的光学表面。(先在白纸上画直线作为玻璃砖的界面,再画玻璃砖的另一界面时,对齐玻璃砖的另一长边,用大头针确定两点,并以此两点画直线作为玻璃砖的另一47界面。)3、大头针应垂直地插在纸上,同侧两针之间的距离要稍大些;4、入射角应在范围内取值较好。入射角过小,折射角更小,\x7f测量相对误差增大;入射角过大,导致反射光太强,折射光太弱,像不清楚,不易观察,很难确定、的位置。5、为检验光路是否正确,可分别从两个侧面看对面的象是否在同一光路上。6、实验中,一旦玻璃砖宽度所定的界面和画好后,放置的玻璃砖就不要随便移动。如果稍微上下平移了玻璃砖,则对测量结果没有影响,其光路图如图所示,如果玻璃砖稍微倾斜移动,则测得的折射率肯定发生变化。7、如果插针、的连线过分倾向玻璃砖右侧,且入射角又大于某一数值,会出现隔着玻璃砖沿、方向观察不到、两插针的情况,此时的光路图如图所示,遇到这种情况,可将玻璃砖沿界面向右平移8、本实验不要求玻璃砖的两个界面保持平行。若界面不平行,仅会改变从玻璃砖内出射光线的方向,对入射界面两侧的光路没有影响,照样能测得其折射率。【思考题】48怎么测量?(将角度转换成长度比)2、如果玻璃砖不是梯形,而是半圆型、圆形或三角形,那么可以怎么测量?(只要能作出光路就可以)3、在本实验中的光路中你还发现了什么(出射光与入射光平行)该如何解释这一现象(光路可逆)【巩固练习】1、在测定玻璃的折射率的实验中,对一块两面平行的玻璃砖,用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图的四组插针结果。(1)从图上看,肯定把针插错了的同学是乙.(2)从图上看,测量结果准确度最高的同学是丁.2、(06江苏高考)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、49乙、丙三位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。乙同学测得的折射率与真实值相比不变(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大、可能偏小、可能不变。课题:实验13:用单摆测定重力加速度课型:实验50一、实验目的1、学会用单摆测定当地重力加速度;2、正确熟练使用秒表。二、实验器材球心开有小孔的小金属球、长度大于1米的细尼龙线、铁夹、量角器、铁架台、游标卡尺、米尺、秒表三、实验原理根据单摆周期公式T=2π,得:g=。据此,只要测得摆长和周期即可算出当地的重力加速度g。四、实验步骤1、用细线拴好小球,悬挂在铁架台上,使摆线自由下垂,如图1。2、用米尺和游标卡尺测出单摆摆长。3、用秒表测出摆球摆动30次的时间t,算出周期T。4、重复上述步骤,将每次对应的摆长l、周期T填于表中,按公式T=2π算出每次g,然后求平均值。[实验记录]物理量次摆长l(米)振动次数n(次)30次历时t(秒)周期T(秒)g=4π2l/T2(米/秒2)g的平均值当地g123注意:1、线要细且不易伸长,球要用密度大且直径小的金属球,以减小空气阻力影响。2、摆线上端的悬点要固定不变,以防摆长改变。3、摆长应为悬点到球心的距离,即l=L+D/2;其中L为悬点到球面的摆线51长,D为球的直径。4、为减小记时误差,采用倒数计数法,即当摆球经过平衡位置时开始计数,“3,2,1,0,1,2,3……”,数“0”时开始计时,数到“60”停止计时,则摆球全振动30次,T=t/30。5、计时从平衡位置开始是因为此处摆球的速度最大,人在判定它经过此位置的时刻,产生的计时误差较小。6、为减小系统误差,摆角a应不大于10°,这可以用量角器粗测。7、为减小计算误差,不应先算T的平均值再求g,而应先求出每次的g值再平均。五、实验结论从表中计算的g看,与查得的当地标准g值近似相等,其有效数字至少3位。课题:实验14:用双缝干涉测量光的波长52课型:实验【教学目标】(一)知识与技能1.掌握明条纹(或暗条纹)间距的计算公式及推导过程。2.观察双缝干涉图样,掌握实验方法。(二)过程与方法“”培养学生的动手能力和分析处理故障的能力。(三)情感、态度与价值观体会用宏观量测量微观量的方法,对学生进行物理方法的教育。【教学重点】双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。【教学难点】、L、d、λ的准确测量。【教学方法】复习提问,理论推导,实验探究【教学用具】双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺【教学过程】(一)引入新课师:在双缝干涉现象中,明暗条纹出现的位置有何规律?生:当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n·,n=0、1、2…时,出现明纹;当Δ=(2n+1),n=0、1、2…时,出现暗纹。师:那么条纹间距与波长之间有没有关系呢?下面我们就来推导一下。(二)进行新课1.实验原理师:[投影下图及下列说明]53设两缝S1、S2间距离为d,它们所在平面到屏面的距离为l,且l>>d,O是S1S2的中垂线与屏的交点,O到S1、S2距离相等。推导:(教师板演,学生表达)由图可知S1P=r1师:r1与x间关系如何?生:r12=l2+(x-)2师:r2呢?生:r22=l2+(x+)2师:路程差r1-r2呢(大部分学生沉默,因为两根式之差不能进行深入运算)师:我们可不可以试试平方差?r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx由于l>>d,且l>>x,所以r1+r2≈2l,这样就好办了,r2-r1=Δr=x师:请大家别忘了我们的任务是寻找Δx与λ的关系。Δr与波长有联系吗?生:有。师:好,当Δr=2n·,n=0、1、2…时,出现亮纹。即·x=2n·时出现亮纹,或写成x=54第n条和第(n-1)条(相邻)亮纹间距离Δx为多少呢?生:Δx=xn-xn-1=[n-(n-1)]师:也就是Δx=·λ我们成功了!大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗?生:成正比。师:对,不过大家别忘了这里l、d要一定。暗纹间距大家说怎么算?生:一样。师:结果如何?生:一样。师:有了相邻两个亮条纹间距公式Δx=·λ,我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。2.观察双缝干涉图样(教师指导学生按步骤进行观察,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)步骤:(1)按课本图13.3-2,将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上。(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光;(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏;(4)安装单缝和双缝,使双缝与单缝平行,二者间距约5~10cm.;(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。(6)那走滤光片,观察白光的干涉条纹。(教师指导学生分别观察红色、紫色等不同颜色的单色光的干涉图样,比较不同色光干涉条纹宽度,与课本第59页彩图13.3-3对照,得出结论:红光干涉条纹间距大于紫光干涉条纹间距(注意其他条件相同,进行实验)。对于同种色光,改变双缝间距d,得出结论:双缝间距d越小,条纹间距越大。观察线状白炽灯的干涉55条纹,与课本60页图彩图对比,得出结论:白光的干涉条纹是彩色的。)3.测定单色光的波长(教师指导学生按步骤进行测量,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)步骤:(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹;(2)使分划板中心刻线对齐某条(记为第1条)亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移动,当中心刻线与第n条亮纹中央对齐,记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,则相邻两条纹间的距离。(3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离L;(4)用游标卡尺测量双缝间距d(这一步也可省去,d在双缝玻璃上已标出);(5)重复测量、计算,求出波长的平均值;(6)换用不同滤光片,重复实验。说明:实验过程中教师要注意指导:(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,实验前教师要指导学生轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒,测量头等元件,学生若有探索的兴趣应在教师指导下进行。(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘,要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭,不用其他物品擦拭或口吹气除尘。(3)指导安装时,要求学生注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,引导学生分析理由。(4)光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近。(5)实验中会出现像屏上的光很弱的情况.主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致;干涉条纹的清晰与否与单缝和双缝是否平行很有关系.因此(3)(4)两步要求应在学生实验中引导他们分析,培养分析问题的能力。(6“”)实验过程中学生还会遇到各种类似故障,教师要鼓励他们分析查找原因。56课题:实验15:用油膜法估测分子的大小课型:实验实验目的学会用油膜法估测分子的大小实验器材①注射器或滴管②事先配制好的油酸酒精溶液③量筒④盛有清水的浅盘⑤痱子粉⑥玻璃板⑦坐标纸实验原理如果分子直径为d,油滴体积是V,油膜面积为S,则d=V/S,测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,测出油膜的面积S,估算出分子直径的数量级。实验步骤1.用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积(如1mL)时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。2.往边长约为30—40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水稳定后,将适量痱子粉均匀地洒在水面上。3.用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面57上一滴,形成如图1—1所示的形状,待油酸薄膜的性状稳定后,将准备好的玻璃板放在浅盘上,(注意玻璃板不能与油膜接触)然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。4.将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上,计算出油膜的面积S,求面积时以坐标纸上边长为1cn的正方形为单位,计算出正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个,5.根据纯油酸的体积V和油酸的面积S可计算出油酸薄膜的厚度,即油酸分子的大小。注意事项1.油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。2.油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。3.每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。4.痱子粉不宜撒得过厚,器具用后要清洗好。实验纪录项目油酸酒精溶液浓度1mL溶液的滴数一滴油酸酒精溶液的体积一滴油酸的体积油膜面积数值58课堂练习1.油酸是一种脂肪酸,它的分子和水分子有很强的能力,当它浮在水面上形成一层油膜时,薄膜中只有一层分子,这样的一层油酸薄膜简称。如果油酸分子可以大致看作球形,油膜的厚度就是分子的直径。事先测出一滴油酸的体积V,再测出油膜的面积S,就可计算出油膜分子的直径d=。油酸分子直径的数量级是m。2.用注射器或滴管将老师事先配制好的溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内增加一定体积(如1mL)时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的,然后再按油酸酒精溶液的浓度,计算出一滴溶液中的体积V。能力测试:1.实验中为什么要待容器中的水稳定后再进行实验?2.油酸分子直径的数量级在10-10m,有位同学的测量结果远大于这个数量级,试分析可能的原因。3.根据你的体会,试述做好本实验应该注意的几个问题。(或影响实验结果的因素)4.已知酒精油酸溶液的浓度为1‰,一滴油酸酒精溶液在水中扩展的油膜面积约为186cm2,1Ml油酸溶液约有66滴。试确定油酸分子的大小。59课题:实验16:验证动量守恒定律课型:实验【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.【实验原理】利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律.进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2',则由动量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规.60【实验步骤】1.用天平分别称出两个小球的质量m1和m2;2.按图-2安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O点.3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆内,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点(图-40);4.将被碰小球放在斜槽末端上,使入射小球与被碰小球能发生正碰;5.让入射小球由某一定高度从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤(3)的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N;6.过ON在纸上做一条直线,测出OM、OP、ON的长度;7.将数据代入下列公式,验证公式两边数值是否相等(在实验61图-2误差允许的范围内):m1·OP=m1·OM+m2·ON【注意事项】止状态.4.入射球的质量应大于被碰球的质量.5.入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下.方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板,小球靠着档板后放手释放小球.6.实验过程中,实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.7.m1·OP=m1·OM+m2·ON式中相同的量取相同的单位即可.【误差分析】误差来源于实验操作中,两个小球没有达到水平正碰,一是斜槽不够水平,二是两球球心不在同一水平面上,给实验带来误差.每次静止释放入射小球的释放点越高,两球相碰时作用力就越大,动量守恒的误差就越小.应进行多次碰撞,落点取平均位置来确定,以减小偶然误差.下列一些原因可能使实验产生误差:1.若两球不能正碰,则误差较大;2.斜槽末端若不水平,则得不到准确的平抛运动而造成误差;3.O、P、M、N各点定位不准确带来了误差;4.测量和作图有偏差;5.仪器和实验操作的重复性不好,使得每次做实验时不是统一标准6263',)
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