实验 验证机械能守恒定律教案
实验验证机械能守恒定律教学设计
实验验证机械能守恒定律教学设计实验名称：机械能守恒定律的验证实验目的：1.了解机械能守恒定律的基本概念和原理；2.掌握利用实验手段验证机械能守恒定律的方法；3.加深对机械能守恒定律的理解。
实验器材：1.手摇发电机；2.电流表和电压表；3.弹簧振子；4.直尺；5.记录工具。
实验步骤：1.将手摇发电机固定在实验台上，并将电流表和电压表分别与电路连接好。
2.通过旋转手柄发电，并记录电流表和电压表的示数，即发电机输出的电流和电压。
3.将发电机通过导线连接至振子，使振子可以停在发电机下方的位置，并将直尺放置在振子高度上方，以测量振子振动的垂直高度变化。
4.用手将振子推向一侧，使其摆动并获得定常运动。
5.记录振子的振动高度变化，并依次测量并记录振子在不同位置的高度。
6.通过振子运动的垂直高度变化计算振子的动能和重力势能，并记录数据。
7.分别计算不同位置的振子动能和重力势能之和，并与发电机输出的电能进行对比。
8.分析并讨论实验结果，验证机械能守恒定律。
注意事项：1.进行实验时需保持实验室的环境安静，并避免外界干扰；2.操作实验设备时需注意安全，避免发生意外。
实验结果分析：根据机械能守恒定律，当没有外力做功的情况下，系统的机械能总量应保持恒定。
在本实验中，由于振子没有外力做功，其机械能总量应保持不变。
通过实验数据的记录和计算，可以得到不同位置的振子动能、重力势能之和，并与发电机输出的电能进行对比。
如果两者的数值存在较小的差异，可以得出结论：在实验过程中，机械能总量得到了很好的保持，验证了机械能守恒定律。
扩展实验：根据实验设计的基础上，可以进行以下扩展实验：1.改变振子的重物质量，观察机械能守恒定律的成立情况；2.改变振子摆动的角度，观察机械能守恒定律的成立情况；3.尝试使用不同形式的机械能转换装置，如水轮机等，验证机械能守恒定律的成立情况。
总结：通过这个实验，学生能够亲自实践验证机械能守恒定律的过程，加深对该定律的理解。
物理学学科教案机械能守恒定律的实验验证
物理学学科教案机械能守恒定律的实验验证标题：通过实验验证机械能守恒定律引言：学习物理学的核心是理解和应用自然界中的各种物理定律。
机械能守恒定律是其中的一条重要定律，它描述了力学系统中机械能的守恒规律。
通过实验验证机械能守恒定律，不仅可以巩固学生对该定律的理论理解，还可以培养学生的实验观察和数据分析能力。
一、实验目的：通过实验验证机械能守恒定律。
二、实验材料：1. 弹簧振子装置2. 辅助工具：尺子、计时器、标尺等三、实验步骤：1. 将弹簧振子装置固定在平稳的支架上，保证其能自由振动。
2. 将小球从某一固定高度释放，并启动计时器。
3. 记录下小球经过不同高度时的时间，并计算出小球的下落速度。
4. 重复上述步骤几次，记录不同高度下落的时间和速度。
四、实验结果：1. 将实验数据绘制成图表，包括小球下落高度与时间的关系曲线和小球下落速度与高度的关系曲线。
2. 根据图表分析，验证机械能守恒定律是否成立。
五、实验讨论：1. 根据图表分析，小球下落高度与时间的关系曲线应为抛物线，小球下落速度与高度的关系曲线应为直线。
2. 如果图表结果符合理论预期，即机械能守恒定律成立，说明实验设计和实验数据都是有效的。
六、实验结论：通过实验证实，机械能守恒定律在此实验中成立。
无论小球从何种高度释放，其下落速度和下落高度之间的关系始终保持一致。
这表明，在没有外界摩擦力的情况下，机械能守恒。
七、延伸运用：1. 将实验中的弹簧振子装置替换为其他具有机械能转化形式的实验装置，如滑块、轮滑等，再次验证机械能守恒定律。
2. 探究其他因素对机械能守恒的影响，如空气阻力、弹簧刚度等。
八、总结：通过本实验，我们验证了机械能守恒定律的成立。
在实验中，我们通过观察和记录数据，得出了小球下落高度与时间、速度之间的关系。
这些实验结果与机械能守恒定律的理论预期一致。
通过这个实验，我们不仅巩固了机械能守恒定律的概念，还培养了我们的实验观察和数据分析能力。
九、实验评价：本实验设计得当，实验步骤清晰，数据记录准确。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标：1. 让学生理解机械能守恒定律的概念。
2. 让学生掌握验证机械能守恒定律的实验方法和步骤。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
4. 培养学生的科学思维和问题解决能力。
二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义和原理。
2. 验证机械能守恒定律的实验设计。
3. 实验操作步骤和注意事项。
4. 实验数据的处理和分析。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的定义和原理。
2. 实验法：进行验证机械能守恒定律的实验。
3. 讨论法：引导学生分析实验结果，得出结论。
四、教学准备：1. 实验室设备：实验桌、实验架、重锤、细线、弹簧测力计、计时器等。
2. 实验材料：细线、橡皮筋、重物等。
3. 教学课件和实验指导书。
五、教学过程：1. 引入：通过提问方式引导学生回顾动能和重力势能的概念，引出机械能守恒定律。
2. 讲解：讲解机械能守恒定律的定义和原理，解释在什么条件下机械能守恒。
3. 演示：进行验证机械能守恒定律的实验，展示实验过程和结果。
4. 操作：引导学生分组进行实验，学生自行操作实验设备，进行实验观察。
5. 分析：引导学生分析实验结果，讨论实验中可能出现的误差和问题。
7. 练习：布置一些相关的练习题，让学生巩固所学知识。
9. 反馈：收集学生的实验报告和练习题，对学生的学习情况进行评估和反馈。
10. 拓展：引导学生思考机械能守恒定律在实际生活中的应用，进行拓展学习。
六、教学评估：1. 观察学生在实验过程中的操作是否规范，是否能够正确使用实验设备。
2. 评估学生在分析实验结果时是否能够理解并应用机械能守恒定律。
3. 通过学生的练习题和实验报告，评估学生对机械能守恒定律的理解程度和应用能力。
七、实验安全注意事项：1. 确保实验室内的实验设备和安全设施完好无损，如紧急停止按钮、安全网等。
2. 在实验过程中，要求学生佩戴安全帽，避免靠近实验设备的高处。
3. 使用实验设备时，确保正确操作，避免发生意外伤害。
机械能守恒定律实践教案通过实验验证机械能守恒定律
机械能守恒定律实践教案通过实验验证机械能守恒定律通过实验验证机械能守恒定律一、教学目标：1、掌握机械能守恒定律的基本概念和公式。
2、了解机械能守恒定律的实际应用。
3、能够通过实验验证机械能守恒定律的有效性。
二、内容：1、机械能守恒定律的教学：机械能守恒定律是指在一个孤立的力学系统中，机械能（动能和势能之和）始终保持不变的定律。
其公式表达为 E初 = E末（其中E 表示机械能）。
2、机械能守恒定律的实际应用：机械能守恒定律在物理学和工程学等领域的应用非常广泛，例如：（1）在机械方面，机械能守恒定律可用于分析和设计各种机械系统，例如弹簧、摆杆、滑轮等。
（2）在建筑工程方面，机械能守恒定律也可用于分析和设计机械式旋转门、升降梯等设备。
（3）在能源方面，机械能守恒定律也是研究和开发各种能源的基础，例如水力发电、风力发电等。
3、通过实验验证机械能守恒定律的有效性：为了更好地理解机械能守恒定律，我们可以通过实验来验证其有效性。
实验一：将球从一定高度自由落下，在下落过程中记录其高度和速度，并计算其动能和势能。
将球在底部接住并反弹，求出其最高弹起的高度。
利用机械能守恒定律，可以计算出球在反弹过程中的动能和势能。
将其与原先自由落下时的动能和势能比较，看是否满足机械能守恒定律。
实验二：将弹簧拉伸一定长度后，将质点沿水平方向推向弹簧。
当质点接触到弹簧时，弹簧产生弹性形变，将质点推回一定距离。
记录质点的质量、初速度、弹簧产生的弹力和质点弹回的距离等数据。
通过计算质点在弹簧的形变过程中的势能和动能，验证机械能守恒定律。
三、教学方法：1、讲授教学、讨论式教学。
2、引导学生独立思考，列举常见的机械能守恒定律应用例子。
3、进行实验，让学生亲自体验机械能守恒定律的实际应用和有效性。
四、学习体会：通过实验验证机械能守恒定律的有效性，让我们更深刻地理解了机械能守恒定律的含义和实际应用，提高了我们对物理学的认识和兴趣，也增强了我们的实验操作技能。
验证机械能守恒定律教案物理教学设计人教版
一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。
2. 学会运用实验方法验证机械能守恒定律。
3. 培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
4. 激发学生对物理实验的兴趣，培养科学思维。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 验证机械能守恒定律的实验原理及方法。
3. 实验操作步骤及数据处理。
4. 实验注意事项及安全常识。
三、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生回顾动能和势能的概念，引出机械能守恒定律。
2. 讲解：详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及实验原理。
3. 示范：进行实验操作，展示验证机械能守恒定律的过程。
4. 学生实验：分组进行实验，学生自行操作，观察并记录数据。
5. 数据处理：引导学生运用物理公式对实验数据进行处理。
6. 讨论与分析：引导学生分析实验结果，验证机械能守恒定律。
7. 总结：概括本节课的主要内容和收获，强调实验操作注意事项。
四、教学方法1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的定义、表达式及实验原理。
2. 实验法：进行实验操作，让学生亲身体验验证机械能守恒定律的过程。
3. 讨论法：引导学生分析实验结果，培养学生的合作交流能力。
4. 引导法：通过提问方式引导学生回顾相关知识，激发学生的思考。
五、教学评价1. 学生能熟练掌握机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 学生能理解实验原理，并能独立完成实验操作。
3. 学生能对实验数据进行正确处理，并分析实验结果。
4. 学生能积极参与讨论，展示自己的观点。
5. 学生能关注实验安全，遵守实验纪律。
六、教学资源1. 实验器材：钢尺、重物、弹簧测力计、细线、计时器、数据记录表等。
2. 教学课件：机械能守恒定律的动画演示、实验操作步骤等内容。
3. 参考资料：相关物理实验书籍、网络资源等。
4. 安全常识：实验室安全手册、实验注意事项等。
七、教学环境1. 实验室环境：宽敞、明亮、通风，实验器材摆放整齐。
2. 教学设备：多媒体投影仪、音响设备、实验桌椅等。
验证机械能守恒定律(实验教案)
【第四章机械能与能源】课题：验证机械能守恒定律【教学目标】知识与技能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。
过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。
情感、态度与价值观通过实验验证，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”的科学观。
培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
【教学重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
【教学难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【教学课时】1课时活动一：学生预习（课前完成）活动二：复习与引入一、机械能守恒定律的表达式？机械能守恒定律的内容？二、机械能守恒定律的理解？（即其适用条件）上节课我们学习了机械能守恒定律，掌握了机械能守恒定律的条件和公式。
这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。
一、实验介绍1．实验目的：验证机械能守恒定律。
2．实验原理：本实验验证极其简单情形下的机械能守恒──自由落体运动。
而且，针对的是及其特殊的过程──从释放点到某位置。
思考1：选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？答案：我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。
思考2：本实验要不要测量物体的质量？答案：因为mgh=1/2mv2→gh=1/2v2，所以无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。
（教师引导公式由来）思考3：对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？答案：x =1/2gt2 =1/2×9.8×0.022m ≈2×10-3m=2 mm，所以，纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。
二、实验器材：铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器、电源、重锤(带纸带夹子)、纸带几条、刻度尺。
验证机械能守恒定律(精品教案)
验证机械能守恒定律〖知识精讲〗知识点：验证机械能守恒定律实验（1）实验目的：验证机械能守恒定律（2）实验原理：通过实验，求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证了机械能守恒定律。
（3）实验器材：打点计时器及电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
（4）实验步骤：①按图所示装置竖直安装好打点计时器，并用导线将打点计时器接在4-6V 的交流电源上；②将纸带穿过打点计时器，纸带下端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止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，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；④换纸带，重做几次上述实验；⑤在取下的纸带中挑选第一、第二两点间离接近2mm且点迹清楚的纸带进行测量，先记下第一点O的位置，再任意取4个点1、2、3、4，用刻度尺测出距O点的相应距离h1、h2、h3、h4，如图所示；计算相应的重力势能减少量mgh n。
⑥用公式v=h n+1-h n-1/2T计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4；计算出相应的动能mv n2/2。
⑦比较mv n2/2与mgh n是否相等。
（5）实验结论：在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒。
（6）注意事项：①应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力，采取措施有：a、铁架台竖直安装，可使纸带所受阻力的减小。
b、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。
②应先开电源让打点计时器开始打点，再放开纸带让重物自由下落。
③选取纸带原则是：a、点迹清楚。
b、所打点呈一条直线。
c、第1、2点间距接近2mm。
〖例1〗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=9。
8m/s2，测得所用的重物的质量为1。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1. 理解机械能守恒定律的概念。
2. 学会通过实验验证机械能守恒定律。
3. 能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 实验装置和实验步骤。
3. 数据采集和处理方法。
4. 实验结果的分析和讨论。
三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的理解和应用。
2. 难点：实验数据的处理和分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过实验探究机械能守恒定律。
2. 利用多媒体辅助教学，展示实验过程和结果。
3. 组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和合作。
五、教学准备1. 实验装置：摆动装置、重物、弹簧测力计、计时器等。
2. 教学工具：多媒体设备、黑板、粉笔等。
教案内容：一、导入（5分钟）1. 引入话题：讨论机械能的概念和守恒定律。
2. 学生分享对机械能守恒定律的理解。
二、理论讲解（10分钟）1. 讲解机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 举例说明机械能守恒定律的应用。
三、实验演示（15分钟）1. 演示实验装置和实验步骤。
2. 引导学生观察实验现象。
四、学生实验（20分钟）1. 学生分组进行实验，采集数据。
2. 学生记录实验结果。
五、数据处理与分析（15分钟）1. 学生汇报实验结果。
2. 引导学生运用机械能守恒定律分析实验数据。
3. 讨论实验结果与理论的吻合程度。
六、总结与反思（10分钟）1. 学生总结实验结论。
2. 学生分享实验中的问题和困难。
3. 教师点评和指导。
七、课后作业（课后自主完成）2. 学生回答相关思考题。
八、教学反思（教师课后反思）1. 反思教学效果和学生的参与程度。
2. 思考如何改进教学方法和策略。
九、课堂评价（学生自评和互评）1. 学生评价自己在实验中的表现和收获。
2. 学生之间互相评价实验报告和思考题的完成情况。
十、教学拓展（可选）1. 引导学生探索机械能守恒定律在实际应用中的广泛性。
2. 介绍相关物理学史和科学家对机械能守恒定律的贡献。
机械能守恒定律说课稿 实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)
机械能守恒定律说课稿实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)在教学工作者实际的教学活动中，时常要开展说课稿准备工作，编写说课稿是提高业务素质的有效途径。
那么问题来了，说课稿应该怎么写？如下是勤劳的编辑给大家分享的实验验证《机械能守恒定律》的说课稿【优秀6篇】，欢迎阅读，希望对大家有所帮助。
能量守恒定律说课稿篇一一。
教学内容：第九节实验：验证机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源二。
知识要点：1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。
培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。
通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。
三。
重难点解析：1.实验：验证机械能守恒定律实验目的：验证机械能守恒定律。
实验原理：通过实验，分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。
若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律：△ep=△ek实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
实验步骤：（1）如图所示装置，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器。
（2）用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。
（3）从打出的几条纸带中挑选一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量，记下一个点的位置o，并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…，并量出各点到o点的距离h1、h2、h3…，计算相应的重力势能减少量，mgh。
如图所示。
（4）依步骤（3）所测的各计数点到o点的距离hl、h2、h3…，根据公式vn=计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。
计算相应的动能（5）比较实验结论：在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒。
(精品教案)实验验证《机械能守恒定律》的讲课稿(通用5篇)
（精品教案）实验验证《机械能守恒定律》的讲课稿（通用5篇）整理的实验验证《机械能守恒定律》的讲课稿（通用5篇），希翼对大伙儿有所帮助。
《机械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8节，本节内容从理论推导过程中，强化学生对动能定理的进一步明白；机械能守恒定律属物理规律教学，是对功能关系的进一步认识，是学生明白能量的转化与守恒的铺垫，为今后学习动量守恒、电荷守恒打下基础。
它结合动量守恒定律是解决力学综合题的核心，而这类咨询题又常伴随着较为复杂的运动过程和受力特点是充分考查学生抽象思维能力、分析能力、应用能力的关键点。
依照上述教材结构与内容分析，依据课程标准，思考到学生已有的认知结构、心理特征 ,制定如下教学目标：1、懂啥是机械能；2、懂物体的动能和势能能够相互转化；3、掌握机械能守恒的条件；1、培养学生发觉和提出咨询题，并利用已有知识探究学习新知识的能力；2、经过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，明白和运用自然规律，并用来解决实际咨询题。
重点：掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，明白机械能守恒定律的内容；在具体的咨询题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。
难点：从能的转化和功能关系动身明白机械能守恒的条件。
要紧采纳说授法、讨论法、归纳法相结合的启示式教学办法。
经过师生一起探究得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。
采纳情景→咨询题→分析与活动→总结的教学设计模式，以老师指导下的学日子动为主。
让学生真正成为学习的主体。
这种运用归纳法的思想，从一具个典型的物理情景中总结出科学的结论，能够大大调动学生学习的积极性和主动性。
本节课的教学过程中经过观看日子中的常见形变，巧用引导性提咨询，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的要紧内容从而完成学习任务。
（引入新课）用多媒体展示下述物理情景：A.运动员投出铅球；B.弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。
实验教案：验证机械能守恒定律
实验教案：验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律1.实验目的验证机械能守恒定律，即对于一个孤立的系统，在外力不做功的情况下，系统的机械能总量不变。
2.实验原理机械能守恒定律是描述物体机械能守恒的定律，具体表述为：对于一个孤立的系统，即不受外力做功的物体、物体间互相不受力作用的物体系统，在内部相互转化的物体的机械能总量不变。
机械能由两部分组成：动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度大小有关；势能是物体由于受力发生位移而具有的能量，与物体重力势能，弹性势能和化学势能等形式的势能有关。
因此，在机械能守恒的过程中，动能和势能是相互转化的。
3.实验器材弹球和滑轮组成的装置，刻度尺，计时器，电子天平。
4.实验步骤1.把球从一定高度处释放，让其自由落下并撞击到弹性挂绳上。
2.在弹性挂绳与滑轮之间，通过弹性线将弹球和滑轮相连。
3.让滑轮转动，通过刻度尺和计时器测量滑轮转动的速度和时间。
4.根据弹性线的弹力大小，测量弹球初速度和末速度。
5.通过动能和势能的关系，计算物体机械能的总量，验证机械能守恒定律。
6.数据处理1.测量弹球自由落下的高度为1.2m，质量为50g。
2.弹球撞击弹性挂绳时，弹性挂绳产生弹力，使弹球发生反弹，并在此过程中产生一定的动能。
3.通过测量弹性线的弹力，可以求出弹球反弹前的初速度和反弹后的末速度。
4.根据物体的质量、初速度和高度等参数，计算物体的势能大小，根据物体质量、速度等参数，计算物体的动能大小。
5.根据机械能的定义，机械能总量等于动能与势能总和。
通过实验测量的数据，可以验证机械能守恒定律。
6.结论通过对实验数据的处理和分析，可以得出以下结论：1.在实验条件下，机械能守恒定律成立。
2.在外力不做功的情况下，物体的机械能总量不变，表明动能和势能理论上是相互转化的。
3.实验的误差来自多个方面，如实验仪器的精度、物体的实际质量、物体的实际高度等等，对于这些误差，可以通过逐步提高实验精度，减少外部干扰，进一步提高实验精度。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其应用。
2. 培养学生运用实验方法验证物理定律的能力。
3. 引导学生通过实验现象，分析问题，得出结论。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及其表达式。
2. 实验原理及实验步骤。
3. 实验数据处理及误差分析。
4. 实验结果与理论值的对比分析。
三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的理解与应用，实验操作步骤及数据处理。
2. 难点：实验结果与理论值的对比分析，误差来源及减小方法。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考问题，分析问题。
2. 利用实验现象，让学生直观地了解机械能守恒定律。
3. 以小组合作的形式进行实验，培养学生的团队协作能力。
4. 通过对实验结果的分析，提高学生的科学思维能力。
五、教学过程1. 引入：讲解机械能守恒定律的概念及表达式。
2. 讲解实验原理，示范实验操作步骤。
3. 分组进行实验，学生操作，教师指导。
4. 数据处理与误差分析。
5. 学生展示实验结果，进行对比分析。
7. 布置课后作业，巩固所学知识。
六、实验器材与准备1. 铁架台2. 重物（如铁块）3. 弹簧测力计4. 细线5. 滑轮组6. 刻度尺7. 实验记录表格七、实验步骤1. 搭建实验装置：将铁架台固定在实验台上，悬挂重物，连接滑轮组和弹簧测力计。
2. 调零测力计：确保测力计的读数为零。
3. 测量重物的重力：将重物悬挂在细线上，记录测力计的示数，即为重物的重力G。
4. 释放重物：松开细线，让重物沿着滑轮组下降一定高度h，记录下落时间t。
5. 数据记录：根据实验数据，填写实验记录表格。
八、数据处理与误差分析1. 计算重物的势能变化：ΔE_p = mgh2. 计算重物的动能变化：ΔE_k = (1/2)mv^23. 计算机械能守恒定律的验证值：ΔE_p ΔE_k = 04. 分析实验误差：包括测量误差、设备误差、环境因素等。
5. 讨论如何减小误差：如多次测量取平均值、选用精密仪器等。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其在实际问题中的应用。
2. 通过对实验现象的观察和分析，培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
3. 引导学生运用物理知识解决实际问题，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 实验原理及实验装置。
3. 实验步骤及数据处理。
4. 实验结果的分析与讨论。
5. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的理解和应用，实验操作技能的培养。
2. 难点：实验数据的处理和分析，机械能守恒定律在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解机械能守恒定律的定义、表达式及应用。
2. 采用实验法进行验证机械能守恒定律的实验，培养学生的动手能力。
3. 采用讨论法分析实验结果，提高学生的思考能力。
五、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生回顾物理学中关于能量守恒的知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解：讲解机械能守恒定律的定义、表达式及在实际问题中的应用。
3. 实验：介绍实验原理、实验装置，指导学生进行实验操作，注意安全。
4. 数据处理：引导学生运用实验数据验证机械能守恒定律，培养学生的数据处理能力。
5. 结果分析与讨论：分析实验结果，引导学生思考实验过程中可能存在的问题，并进行讨论。
7. 作业布置：布置一些有关机械能守恒定律的应用题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对机械能守恒定律的理解程度，通过课堂提问和作业批改进行评估。
2. 评价学生的实验操作技能，通过观察实验过程和实验报告进行评估。
3. 评价学生对实验结果的分析与讨论能力，通过实验报告和课堂讨论进行评估。
七、教学反思在课后，教师应反思本节课的教学效果，包括学生的参与度、理解程度和掌握程度。
根据学生的反馈和自身的教学经验，调整教学方法和解题策略，以提高教学效果。
八、教学拓展1. 引导学生进一步研究其他能量守恒定律，如热能守恒定律和电能守恒定律。
验证机械能守恒定律教案精装版
教学目标1. 熟悉机械能守恒定律实验原理2. 知道实验的步骤及需要注意的地方3. 了解滑动摩擦力、静摩擦力做功的结论教学重难点熟悉机械能守恒定律实验原理验证机械能守恒定律一．验证机械能守恒定律1.实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能.2.实验原理在物体自由下落的过程中，只有重力对物体做功，遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量.利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h，计算出即时速度υ，便可验证物体重力势能的减少量△E p=mgh与物体的动能增加量△E k=mυ2是否相等，即验证gh是否等于υ2.3.实验注意事项(1)安装打点计时器时，必须使穿纸带的两个限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.(2)接通电源前，穿过打点计时器的纸带应平展不卷曲，提纸带的手必须拿稳纸带，并使纸带保持竖直，从而不致人为地增大摩擦阻力，导致机械能损耗.(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垂锤下落，从而使纸带下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点.(4)选用纸带应尽量挑选第1、2两点间的距离接近2mm的纸带，以保让打第一个点时纸带的速度为零.(5)测量下落高度时，都必须从起点算起，不能搞错，选取的各个计数点要离起始点适当远一些，以减小测量高度h值的相对误差.(6)因验证的是gh n,是否等于υ2n，不需要知道动能的具体数值，故无需测量重锤的质量m.4.实验误差由于重物和纸带在下落过程中要克服阻力(主要是打点纸带所受的阻力)做功，所以势能的减小量△E p稍大于动能的增加量△E k.5.重点难点解析：本实验重点是通过实验验证机械能守恒定律，难点是对机械能守恒条件的深入理解及本实验的原理、实验器材的选用和误差的分析.例1 在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键.其中不必要的器材是 ；缺少的器材是 .例2 在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)打点计时器的放置要求是 ；开始打点记录时，应 .(2)如果以υ2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的—h图线是 ，该线的斜率是 .例3 在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：A.用天平称出重锤和夹子的质量；B.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器；C.松开纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带；D.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值；E.测出各点到O点的距离，即得到重锤下落高度；F.计算出mgh n和mυ2n，看两者是否相等.在以上步骤中，不必要的步骤是 ；有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母)；更正情况是① ，② ，③ ，④ .针对训练1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记为O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于J(取3位有效数字).2.在利用重锤自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，在打出纸带并测量出第n点到第1点的距离后，用公式υn=ngT(T为打点时间间隔)来计算打第n点时重锤的速度，然后计算重锤动能的增量△E k和重锤重力势能的减少量△E p.计算时经常出现△E k＞△E p的结果，试分析其中的原因.3.某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一条纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如下图所示.已知打点计时器的周期是0.02s，重力加速度为9.8m/s2.(1)利用纸带说明重锤(质量为mkg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减小量△E p稍大于重锤动能的增加量△E k? .二、静摩擦力做功的特点如图5－15－1，放在水平桌面上的物体A在水平拉力F的作用下未动，则桌面对A向左的静摩擦力不做功，因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。
9.实验：验证机械能守恒定律教学设计教案
9.实验：验证机械能守恒定律教学设计教案第一篇：9. 实验：验证机械能守恒定律教学设计教案教学准备1.教学目标1、知识与技能（1）要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的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（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（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。
2.教学重点/难点教学重点实验原理及方法的选择及掌握教学难点实验误差分析的方法。
3.教学用具多媒体、板书4.标签教学过程一、实验目的1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．2．掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法．二、实验原理让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒，有两种方案验证物体的机械能守恒：1．以物体下落的起始点O为基准，测出物体下落高度h时的速度大小v，若成立，则可验证物体的机械能守恒．2．测出物体下落高度h过程的初、末时刻的速度v1、v2，若成立，则物体的机械能守恒．三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源．四、实验步骤1．如图甲所示，把打点计时器固定在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好．关系式2．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近．3．接通电源，释放纸带，让重物自由下落． 4．重复步骤2、3，得到3～5条打好点的纸带．5．在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，在起始点标上0，以后各点依次标上1、2、3、…，如图乙所示，用刻度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、….五、数据处理 1．利用公式2．要验证的是计算出点1、点2、点3……的瞬时速度v1、v2、v3、….只需验证因此不需要测量重物的质量m.3．验证：通过计算，在误差允许的范围之内六、误差分析1．本实验的误差主要是由于纸带测量产生的偶然误差和重物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起的系统误差，使动能的增加量稍小于势能的减少量．2．测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差，安装打点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些，体积尽量小些的重物来减小系统误差．3．打点计时器周期变化带来误差．七、注意事项是否相等或八、实验探究探究实验一、实验原理与操作例：在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作： A．用天平称出重锤和夹子的质量．B．固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器．C．松开纸带，接通电源，开始打点．并如此重复多次，以得到几条打点纸带．D．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较近处选择连续几个计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值．E．测出各点到O点的距离，即得到重锤下落的高度． F．计算出看两者是否相等．在以上步骤中，不必要的步骤是________；有错误或不妥的步骤是________(填写代表字母)；更正情况是①________，②________，③________，④________.【答案】因本实验是通过比较重力势能的减少量ΔEp是否等于动能的增加量ΔEk来验证机械能守恒的，不需要知道动能的具体数值，因而不需要测出重物(含重锤和夹子)的质量，故步骤A是多余的．有错误或不妥的步骤是B、C、D、F.原因和更正办法分别是：B 中“让手尽量靠近”应改为“让重锤尽量靠近打点计时器”，C中应先接通电源，后松开纸带.D中应将“距离O点较近处”改为“距离O 点较远处”，F中应改为增加量1因本实验中是通过比较重锤的重力势能减少量mghn和动能的大小来达到验证的目的，对于同一个研究对象(重锤)来说，质量是一定的，就能达到目的．故只需比较ghn和探究实验二、实验数据的处理及误差分析例：某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地重力加速度大小为g＝9.80 m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：(1)打点计时器打B点时，重物速度的大小vB＝______m/s；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．【答案】(1)3.90(2)见标准解答探究实验三、创新设计实验例：利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平；②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l＝9.30 mm；③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s＝_____cm；④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2；⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.(2)用表示直接测量的字母写出下列所示物理量的表达式：①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝______.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp 减＝________(重力加速度为g)．（3）如果ΔEp减＝______，则可认为验证了机械能守恒定律．【答案】(1)③60.00(59.96～60.04)课堂小结1、实验原理：让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒2.实验器材：铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源．3.实验步骤4.数据处理5.误差分析6、注意事项 7.探究实验板书1、实验原理： 2.实验器材： 3.实验步骤 4.数据处理 5.误差分析6、注意事项第二篇：7.9实验验证机械能守恒定律教学设计《实验：验证机械能守恒定律》教学设计山东省邹平县长山中学李敏石涛【目标要求】一、知识与技能1．理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物理量。
《实验：验证机械能守恒定律》 学历案
《实验：验证机械能守恒定律》学历案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、学会利用打点计时器验证机械能守恒定律。
3、掌握实验数据的处理和分析方法，能根据实验数据得出结论。
二、学习重难点1、重点（1）实验原理的理解。
（2）实验步骤的掌握。
（3）实验数据的处理和分析。
2、难点（1）实验误差的分析和减小误差的方法。
（2）如何通过实验数据判断机械能是否守恒。
三、知识回顾1、机械能的概念：机械能包括动能和势能，动能与物体的运动速度和质量有关，势能包括重力势能和弹性势能，重力势能与物体的质量、高度有关。
2、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
四、实验原理1、本实验利用重物自由下落时的运动来验证机械能守恒定律。
重物下落过程中，只有重力做功，如果重力势能的减少量等于动能的增加量，即可验证机械能守恒。
2、重物下落高度为 h 时的速度 v 可以通过测量重物下落 h 高度时所通过的时间 t，然后根据自由落体运动的公式 v ＝ gt 计算得出，其中g 为重力加速度。
也可以通过测量与重物相连的纸带，计算纸带上某两点之间的平均速度来近似得到瞬时速度。
3、重力势能的减少量为ΔEp ＝ mgh，动能的增加量为ΔEk ＝1/2mv²，如果ΔEp ＝ΔEk ，则机械能守恒。
五、实验器材铁架台（带铁夹）、打点计时器、纸带、复写纸、重物（带夹子）、刻度尺、导线、低压交流电源。
六、实验步骤1、安装仪器（1）将打点计时器固定在铁架台上，使计时器平面在竖直方向。
（2）将纸带穿过计时器，纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过计时器的限位孔。
2、进行实验（1）用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。
（2）接通电源，松开纸带，让重物自由下落。
（3）重复几次，得到几条打点清晰的纸带。
3、选取纸带（1）挑选点迹清晰，且第一、二两点间距接近 2mm 的纸带。
（2）在纸带上选取起始点 O 及相隔一定距离的 A、B、C 等若干个计数点。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1.理解机械能守恒定律的内容，掌握机械能守恒的条件。
2.能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3.通过实验验证机械能守恒定律，培养观察能力、实验能力和分析能力。
4.培养科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1.机械能守恒定律的内容。
2.机械能守恒的条件。
3.实验验证机械能守恒定律。
4.实验结果分析和讨论。
三、教学难点与重点难点：理解机械能守恒定律的条件和内容，掌握实验操作和数据记录。
重点：运用机械能守恒定律解决实际问题，培养实验能力和观察能力。
四、教具和多媒体资源1.黑板和粉笔。
2.投影仪和PPT。
3.实验器材：重物、纸带、夹子、刻度尺、电源等。
4.教学软件：多媒体课件、实验数据分析软件。
五、教学方法1.激活学生的前知：回顾动能和势能的概念，为引入机械能守恒定律做准备。
2.教学策略：通过讲解、示范、小组讨论和实验验证相结合的方式进行教学。
3.学生活动：进行实验操作，记录数据并进行分析。
4.教学反思：根据学生的表现和反馈，对教学策略进行调整和改进。
六、教学过程1.导入：通过问题导入，引起学生的兴趣和思考。
例如，“在没有任何外力作用的情况下，一个物体的动能和势能会发生变化吗？”引出机械能守恒定律的概念。
2.讲授新课：通过讲解和示范，让学生了解机械能守恒定律的内容和条件。
强调机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”，并解释这个条件的含义。
同时，通过实例和分析，让学生理解机械能守恒定律在生活和生产中的应用。
3.巩固练习：让学生通过实例题、计算题等方式巩固所学知识，加深对机械能守恒定律的理解和应用。
同时，通过小组讨论的方式，让学生互相交流和学习。
4.归纳小结：回顾机械能守恒定律的内容和条件，总结实验验证的过程和结果，强调机械能守恒定律在物理学中的重要地位和作用。
同时，让学生提出自己的问题和建议，为今后的学习和发展打下基础。
5.布置作业：根据学生的学习情况和兴趣爱好，布置适量的作业，包括理论题、计算题和实验题等，让学生进一步巩固所学知识和提高应用能力。
7.5验证机械能守恒实验教案
7.5 实验：验证机械能守恒定律【教学目标】1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．2．掌握验证机械能守恒定律的实验原理．3．通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法．4．通过实验验证，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”的科学观．培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度．【教学重、难点】1．掌握验证机械能守恒定律的实验原理．2．验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法．【实验器材】电火花计时器(或电磁打点计时器)，交流电源，纸带(复写纸片)，重物(带纸带夹子)，导线，刻度尺，铁架台(带夹子)【课时安排】1课时【教学设计】课前预学【预学内容】1．复习巩固机械能守恒定律的条件下列几种情况中，物体的机械能守恒的是（不计空气阻力）：（）A．水平推出的铅球在空中运动的过程B．沿着光滑斜面匀加速下滑的物体C．被起重机匀速吊起的物体D．物体做自由落体运动2．受上题的启发，如果现在要用一个具体的运动实例来验证机械能守恒定律，你觉得选哪种运动来研究最简单，方便呢？说说你的理由．3．根据你的选择，谈谈实验中要测量的物理量，要用到的实验器材，必要的实验步骤．【预学疑难】课内互动【新课导入】根据前面的学习，我们知道了物体在只有重力做功的情况下机械能守恒，那么如何用实验来验证这个定律呢？这节课我们就一起来探讨这个问题．【新课教学】一、设计实验：教师活动：针对大家的预学情况，投影出几个同学的实验方案，要求大家分组讨论每个方案的可行性．学生活动：分组讨论，并派代表发言．得出结论：自由落体运动是一种只有重力做功的最简单的运动．教师活动：自由落体物体初速度为零，当下落高度为h 时，速度达到v ，则有：221mv mgh 本实验中我们就要找出物体减少的重力势能mgh 和物体增加的动能221mv 看看两者是否相等，如果两者相等，则验证了机械能守恒定律．提出问题：实验中我们要测量那些物理量？需要用到哪些实验仪器呢？ 学生活动：分组讨论，并派代表发言学生甲： 需要天平测物体的质量，刻度尺测量物体下落的高度学生乙： 不需要测质量，因为质量可以两边约掉，只要看gh 是否等于221v 就可以了． 可以借助于打点计时器来测物体下落的高度以及物体的速度．另外打点计时器的限位孔要竖直放置，所以需要用仪器把打点计时器竖直固定．教师活动：很好，质量是不需要测的，所以不需要用天平．另外我们可以用带夹子的铁架台将打点计时器固定．提出问题：如何根据实验打出的纸带测量物体下落的距离，及物体的速度呢？ 学生活动：在纸带上取某点A ，测出它距第一个点的距离，即为物体下落的高度．在A 点前后各取一个点，将A 点作为两点的中间时刻，求出前后两点之间的平均速度即为A 点的瞬时速度．教师活动：同学们讨论的都非常好，那么下面我们就一起来看看实验的具体步骤(1) 按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上(2) 将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方．(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小点．(4) 换几条纸带，重做上面的实验．二、学生分组实验在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：（1）打点计时器所接电源有何要求？（2）在架设打点计时器时应注意什么？为什么？（3）实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？学生活动：思考老师的问题，讨论、交流．选出代表发表见解．（1）电火花计时器要接到220 V 交流电源上，电磁打点计时器要接到4 V ～6 V 的交流低压电源上（2）打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用．（3）必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落．学生分组进行试验，教师巡回指导三、整理、分析数据教师活动：怎样选取合适的纸带呢？学生活动：甲：选择点迹最为清晰的纸带，以便于取点计算分析乙：因为是自由落体运动，因此打第一个点时的速度必须为零，与第二个点之间的距离应为2mm ．教师活动：测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错．他的看法正确吗？为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？学生活动：这个同学的看法是正确的．为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好．由图表可见：mgh 总是近似等于22mv ． 提出问题：大家有没有发现虽然mgh 总是近似等于221mv ，但是mgh 总是略大于221mv ，也就是说重物减少的重力势能要略大于物体增大的动能．大家能分析一下这个现象吗？学生活动：分组讨论，并派代表回答学生甲：重物下落过程中要受到空气阻力作用，有一部分重力势能要转化为内能，所以重物减少的重力势能要略大于物体增大的动能．学生乙：纸带与限位孔之间可能也或多或少存在一些摩擦教师活动：大家分析得很对，为了减小实验误差，应尽量减小重物下落时纸带所受的阻力．因此我们对重物的选择就有一定的要求了，最好选择质量大，体积小的重物，以减小空气阻力对实验的影响，但是，空气阻力总还是存在的，所以，所以实验中重力势能的减小量应总大于动能的增加量，这样才是符合实际的四、得出结论：学生活动：在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但机械能的总量保持不变．【课堂小结】本节课我们通过对自由落体的研究，验证了在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但机械能的总量保持不变．在该实验中，我们都是从起点开始测物体下落的距离，从而进行验证．如果某同学不慎将纸带开始的一部分撕坏了，那么可以用该纸带来进行数据处理，从而进行验证吗？这个问题留给大家课后思考．课后提升1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的( ) A．质量B．下落时间C．下落高度D．瞬时速度2．选择纸带时，较为理想的是( )A．点迹小而清晰的B．点迹粗的C．第一、二点距离接近2mm的D．纸带长度较长的(40---50cm)3．在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：铁架台（含夹子）、打点计时器、复写纸、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是__________．缺少的器材是__________．4．在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值．5．下列实验步骤中，合理的顺序是A．把重物系在夹子上，纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系重物的夹子，让夹子靠近打点计时器．B．把打点计时器接入学生电源交流输出端，输出电压调在6V．C．把打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上．D．拆下导线，整理器材．E．接通电源，释放纸带．F．断开电源，更换纸带．再进行两次实验．G．在三条纸带中选取最合适的一条，再纸带上选几个点，进行数据处理．6．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点．现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T．根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为____ _____．在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为___ _____．要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第__________号计数点之间的过程为研究对象．7．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=9．80m/s2．某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时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?教学反思参考答案7.7验证机械能守恒定律实验课后提升1.CD2.AC3.不必要的有：天平、秒表、低压直流电源；缺少的有：低压交流电或220V 交流电、刻度尺．4.过原点的倾斜直线，g5.CABEFDG6.21234569Ts s s s s s a ---++=，T s s v 265+=， 1 5 7．(1) 重力势能的减少量为1.911m(2)动能的增加量是1.865m(3)根据计算的数据可得：在误差允许的范围内，物体的机械能守恒；产生误差的主要原因为：重物实际上除了受重力之外，还受空气阻力的作用．。
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实验:验证机械能守恒定律
★新课标要求
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。
（三）情感、态度与价值观
通过实验验证，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”的科学观。
培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
★教学重点
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
★教学难点
验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
★教学方法
教师启发、引导，学生自主设计实验方案，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。
★教学工具
重物、电磁打点计时器以及纸带，复写纸片，低压电源及两根导线，铁架台和铁夹，刻度尺，小夹子。
★教学过程
（一）课前准备
教师活动：课前布置学生预习本节实验。
下发预习提纲，重点复习下面的三个问题：
1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
在图1中，质量为m 的物体从O 点自由下落，以地作零重力势能面，下落
过程中任意两点A 和B 的机械能分别为：
E A =A A mgh mv +221， E B =B B mgh mv +22
1 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有
E A =E B ，即A A mgh mv +221=B B mgh mv +22
1 上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-222121 该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加，右边表示
物体由A 到B 过程中重力势能的减少。
等式说明，物体重
力势能的减少等于动能的增加。
为了方便，可以直接从开始
下落的O 点至任意一点（如图1中A 点）来进行研究，这时应有：mgh mv A =22
1----本实验要验证的表达式，式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度，v A 是物体在A 点的瞬时
速度。
2、如何求出A 点的瞬时速度v A ？
根据做匀加速运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等
于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度v A 。
图2是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。
从O 点开始
1 2 3
4
s 1 s 2 s 3 h 1
h 2 h 3 h 4
依次取点1，2，3，……图中s 1，s 2，s 3，……分别为0～2点，1～3点，2～4点…… 各段间
的距离。
根据公式t
s v =，t =2×0.02 s （纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s ），可求出各段的平均速度。
这些平均速度就等于是1，2，3，……各点相对应的瞬时速度v 1，v 2，v 3，…….
例如：
量出0～2点间距离s 1，则在这段时间里的平均速度t
s v 11=，这就是点1处的瞬时速度v 1。
依次类推可求出点2，3，……处的瞬时速度v 2，v 3，……。
3、如何确定重物下落的高度？
图2中h 1，h 2，h 3，……分别为纸带从O 点下落的高度。
根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能，从而验证机械能守恒定律。
学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。
复习《用打点计时器测速度》的实验，掌握用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法。
（二）进行新课
教师活动：在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：
1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O 为计时起点，O 点的速度应为零。
怎样判别呢？
2、是否需要测量重物的质量？
3、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？
5、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。
他的看法正确吗？为了减
小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？
学生活动：思考老师的问题，讨论、交流。
选出代表发表见解。
1、因为打点计时器每隔0.02 s 打点一次，在最初的0.02 s 内物体下落距离应为0.002 m ，所
以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2 mm 的纸带进行测量；二是在纸带上
所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔 t =0.02 s.
2、因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量 m ，而只需验证n n gh v =22
1就行了。
3、打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落
时所受到的阻力作用。
4、必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
5、这个同学的看法是正确的。
为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始
点适当远些好。
教师活动：听取学生汇报，点评，帮助学生解决困难。
学生活动：学生进行分组实验。
★课余作业
1、完成实验报告。
2、完成如下思考题：
（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。
其中不必要的器材有：
；缺少的器材是 。
（2）在验证机械能守恒定律时，如果以v 2／2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。
（3）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。
现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。
根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为____ _____。
在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为___ _____。
要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第__________号计数点之间的过程为研究对象。
（4）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v B= m/s，重锤的动能E kB=
J。
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。
［参考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。
缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。
（2）通过原点的直线、g. （3）（s6+ s5+ s4- s3- s2–s1）/9T 2，
（s5+ s6）/2T，1、5. （4）①1.175，0.69，0.69 ②0.69，③机械能守恒。
］
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花，水中月。