实验：验证机械能守恒定律导学案.docx

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1、2020学年度第二学期高一物理学科导学案NO主备人： 审核： 拟用时间：第 周（月 S-一一月日）课题：7.9实验：验证机械能守恒定律班级 姓名 学号学习目标定位1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。自主落实学案1 .实验目的：验证机械能守恒定律2 .实验原理：（1）只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒.利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h及计算出瞬时速度v,从而验证物体在自由下落过程中重力势能的减少量AEp=mgh与物体动能的增加量 Ek=-mv2相等。2纸带上某两点的距离等于重物下落的高

2、度，这样就能得到下落过程中势能的变化。再测出这两点的速度，从而得到它在各点的动能。比较这两点动能变化和势能变化，就能验证机械能是否守恒。3 .实验器材：铁架台（带铁夹）；打点计时器；重锤（带纸带夹）;导线；毫米刻度尺；低压交流电源。4 .实验步骤：（1）装置：竖直架稳打点计时器，使打点计时器限位孔与纸带在同一直线上，以减小纸带受到的阻力。纸带；复写纸片;纸带（2）将长约1 m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方。（3）接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点。（4）换几条纸带，重做上面的实验。（5）在取下的纸带中挑

3、选第一、二两点间距离接近2 mm且点迹清楚的纸带进行测量，先记下第一点。的位置，再任意取五个点1、2、3、4、5用刻度尺测量距O点的相应距离如图所示：为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60 cm80 cm之内.电火花计时器II32.夹子一重物h -h0.用公式”弋产计算出各点对应的瞬时速度V”、v3（7）利用公式Ep=mgh计算出各计数点与第一个点的重力势能的减少量。（8）比较动能增加量及重力势能的减少量的大小，看一看在误差允许的范围内两者是否相等，从而验证机械能是否守恒。因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。4 .实

4、验误差的来源与分析（1）实验中，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，使得动能的增量必定稍小于重力势能减少量，造成系统误差.（2）再者，实验中长度的测量也可造成偶然误差.（3）其次，实验操作过程中，能否保证纸带上第一、二两个实验点间距等于2 mm,以确保打第一点时重锤速度为零，也是误差形成因素之一.典型题例导析例1.做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有：A.把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让手尽量靠近打点计时器C.松开纸带、接通电源D.更换纸带，重复几次，选用点迹清晰且第1、2两点间距为2m

5、m的纸带E.用天平称出物体的质量，利用mgh=；n?验证机械能守恒定律在上述实验步骤中错误的是 和 o多余的是 O例2.某同学做“验证机械能守恒定律”实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，剩下了一段纸带上的各个点间的距离，他测出的结果如图所示,已知打点计时器工作频率为50 Hz,重力加速度g=9.8 m/s2.利用这段纸带说明重锤通过2、5两点时机械能守恒.同步落实演练1 .在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的数据是（）A.质量 B.下落时间 C.下落高度 D.瞬时速度2 .在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=

6、9.80m/s2.某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量出各计数点对应刻度尺上的读数如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点.根据以上数据，可知重物由O点运动到B 点时.（1）重力势能的减少量为多少？（2）动能的增加量是多少？（3）根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？附录资料：不需要的可以自行删除SBS改性沥青卷材防水施工工艺1执行标准1.1 GB/T19001 IS09001 2000质量管理体系 要求1.2 GB503002001建筑工程施工质量验收统一标准1.3 GB502072001屋面工程质量验收规范1.4 工程建

7、设标准强制性条文(房屋建筑部分2002年版)1.5 JGJ5999建筑施工安全检查标准2施工工艺2.1 施工准备2.1.1 施工前准备工作2.1.1.1 防水工程施工前，掌握施工图中的关于防水工程细部构造及有关技术要求，并应编制防水方案或保证质量技术措施。2.LL3准备好防水材料和冷底子油的溶剂或成品、涂刷冷底子油、嵌填密封材料、铺贴卷材、清扫基层等施工操作中各种必须的工具、用具、机械以及安全设施、灭火器材。2.1.1.4检查找平层的施工质量是否符合要求。当出现局部凹凸不平、起砂起皮、裂缝以及预埋不稳等缺陷时，可按表7.1进行修补。找 平层缺 陷的修 补方法表7.1缺陷种类修补方法凹凸不平铲除

8、凸起部位。低凹处应用1： 2.5水泥砂浆掺10%15%107胶补抹，较浅时可用素水泥掺胶涂刷；对沥青砂浆找平层可用沥青胶结材料或沥青砂浆填补。起砂、起皮要求防水层与基层牢固粘结时必须修补。起皮处应将表面清除，用水泥素浆掺胶涂刷一层，并抹平压光。裂缝满粘法施工的卷材及涂膜防水层应对裂缝进行修补。当裂缝宽度0.5mm时，沿缝凿成V形槽(20X0.520mm),清扫干净后嵌填密封材料，再做100mm宽防水涂料层。预埋件固定不稳定凿开重新灌筑掺107胶或膨胀剂的细石混凝土，四周按要求作好坡度。2.1.2材料2.1.2.1卷材：根据设计要求及防水等级，采用厚度不同2、2.5、3.0mmSBS改性沥青卷材

9、。2.L2.2冷底子油，厂家已制作好的配套品种。2.1.3主要机具2.L3.1工具：石油液化罐、高压胶管、喷枪或喷灯、小油灰铲刀、排刷。2.1.3.2护具：帆布手套、皮手套、平底胶鞋、工作服。2.1.4作业人员：由具有防水资质专业施工队组施工。2.2作业条件2.2.1材料要求SBS改性沥青防水卷材必须符合设计要求,外观质量要符合表7.2的要求，要有出厂合格证和试验报告。SBS改性沥青防水卷材外观质量表7.2项目质量要求孔洞、缺边、缺口不允许边缘不整齐不超过10mm胎体露白、未浸透不允许每卷卷材的接头不趋1为霆W有俯看第禽T 1000mm,222作业人员要求：防水工程的施工应由经资质审查合格的防

10、水专业队组进行施工。工作人员应持有当地建设行政主管部门颁发的上岗证。223工作环境要求1.1.1 .1找平层应干燥，坚实平整不起砂，含水率小于9%或空铺In?卷材34h后检验未见水印即为合格。1.1.2 屋面的转角及大烟囱、出入孔等阴阳角找平层，要抹成平缓的半圆弧形。1.1.3 伸出屋面管道周围的找平层应做成圆锥台、管道与找平层间应留凹槽，并用嵌填密封材料。1.1.4 雨天、雪天严禁进行卷材施工。五级风及其以上时不得施工,气温低于。时不宜施工，如必须在负温下施工时，应采取相应措施,以保证工程质量。热熔法施工时的气温不宜低于一10。施工中途下雨、雪，应做好已铺卷材四周的防护工作。1.1.5 夏季

11、施工时，屋面如有露水潮湿，应待其干燥后方可铺贴卷材,并避免在高温烈日下施工。2.3操作工艺（见图7.1）卷材防水施工工艺流程图（图7.1）2.3.1 清理基层将施工部位的基层清扫干净。232刷冷底子油冷底子油作为基层处理剂主要用于热粘贴铺设沥青卷材。涂刷冷底子油的品种要视卷材而定，不可错用。涂刷要薄而均匀，不得有空气、麻点、气泡，也可用机械喷涂。如果基层表面过于粗糙，宜先刷一遍慢挥发性冷底子油，待其表面干后，在刷一遍快挥发性冷底子油。涂刷时间宜在铺贴前12d进行，使油层干燥而又不沾染灰尘。2.3.3 铺贴附加层在雨水口、檐沟、烟囱根部、阴阳角等部位预先用SBS卷材或涂膜贴一层增强加层。2.3.

12、4 铺屋面卷材根据设计要求SBS改性沥青卷材可以采用空铺、点粘、条粘、满粘法施工，并要符合施工规范(GB502072002)要求。通常都采用满粘法，而条粘、点粘和空铺法更适合于防水层上有重物覆盖或基层变形较大的场合，是一种克服基层变形拉裂卷材防水层的有效措施，设计中应明确规定、选择适用的工艺方法。空铺：铺贴卷材防水层时，卷材与基层仅在四周一定宽度内粘贴,其余部分不粘贴的施工方法；条粘法：铺贴卷材时，卷材与基层粘结面不少于两条，每条宽度不小于150mm；点粘法：铺贴防水卷材时,卷材或打孔卷材与基层采用点状粘结的施工方法。每平方米粘结不少于5点，每点面积为lOOmmX 100mm0无论采用空铺、条

13、粘还是点粘法，施工时都必须注意，距屋面周边800mm内的防水层应满粘，保证防水层四周与基层粘结牢固，卷材与卷材之间应满粘，保证搭接严密。2.3.4.1 铺设方向卷材的铺设方向应根据屋面坡度和屋面是否有振动来确定。当屋面坡度小于3%,卷材宜平行于屋脊铺贴；屋面坡度大于15%或受振动时，沥青卷材应垂直于屋脊铺贴；SBS改性沥青卷材可根据屋面坡度、屋面是否受振动、防水层的粘结方式、粘结强度、是否机械固定等因素综合考虑采用平行或垂直屋面脊铺巾。上下层卷材不得相互垂直铺贴。上下层卷材不得相互垂直铺贴。23.4.2对设有分格缝的屋面，对分格缝用防水油膏嵌缝，并铺贴一层卷材附加层（200mm宽，单边粘贴）。

14、2.3.43对设有保温层的屋面应在保温层和找平层中留置排气槽，要求排气道纵横贯通，每36m2设一排气孔，并与排气槽上铺贴一层卷材附加层（不少于200mm宽）。23.4.4卷材铺贴，平行于屋脊开始，从檐口开始往上铺，将喷火枪（或喷灯）调整就绪，然后对准卷材与基层的交界面（喷枪与卷材的距离保持50100mm）,在卷材表面热熔胶熔化并发黑有光泽时，进行滚动粘贴，卷材向前滚动时，要求边缘有热熔胶溢出，并用小刀刮平封实。在卷材滚动过程中，须对卷材压实，不许空鼓。23.4.5卷材的搭接宽度（见表7.3）卷材搭接宽度 （mm ）表7.3铺贴ek方法种类短边搭接长边搭接满贴法空铺、点粘、条粘法满粘法空铺、点粘、条粘法沥青防水卷材10015070100SBS改性沥青防水卷材801008010023.4.6卷材之间（即边接缝）粘接时用喷枪对准上下层卷材烧至熔化,然后用力挤压边缘有热熔胶溢出，用刮刀修平封实。23.4.7卷材施工时，对屋面所有管道、烟囱口、水落口等节点周围及转角处剪开的卷材用密封胶封牢。2.3.5细部防水做法2.3.5.1 天沟、檐沟、檐口防水做法a.天沟、檐沟应增铺附加层，应采用防水涂膜作为增强层。b.天沟、檐沟与屋面的交接处的附加层宜空铺，空铺的宽