验证机械能守恒实验教案

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。

机械能守恒定律教案机械能守恒定律教案篇一一、教学目标知识与技能知道机械能的概念，能够分析动能和势能之间的相互转化问题；理解机械能守恒定律的内容和适用条件，会判断机械能是否守恒。

过程与方法学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法，初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。

情感态度与价值观体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，提高科学素养。

二、教学重难点重点机械能守恒定律的推导及内容。

难点对机械能守恒定律条件的理解。

三、教学过程环节一：导入新课教师先找一名学生配合完成小实验：把钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至这位同学鼻尖处释放，当钢球摆回时，观察该同学反应，并让学生分析会不会碰到鼻子，思考原因。

由此引入新课《机械能守恒定律》。

环节二：新课讲授(一)动能与势能的相互转化教师播放视频：荡秋千、过山车、撑杆跳、瀑布等视频材料，初步深刻感受各种丰富多彩的'动能与势能发生相互转化的过程。

教师播放演示实验：滚摆、单摆、自由落体等实验。

教师：演示实验中物体自由下落时，重力势能怎样变化？变化的原因是什么？学生：重力势能减少，因为重力对物体做正功。

思考：减少的重力势能去哪了？学生：物体下落过程中，速度在逐渐增加，说明物体的动能增加了，即物体原来的重力势能转化成了动能。

教师：那如果物体由于惯性在空中竖直上升时，能量又是怎样变化的？学生：物体原有的动能转化为重力势能。

教师播放演示实验：水平弹簧振子在气垫导轨上振动的实验。

感受弹力做功引起弹性势能的变化。

教师举例说明：物体被弹簧弹出去之后，弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，而物体的速度增加，动能增加。

也就是弹簧的弹性势能转化成了物体的动能。

学生总结：不仅重力势能可以与动能相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。

教师补充：从上面的例子可以发现：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另外一种形式。

(二)机械能守恒定律教师提问：物体动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？以动能和重力势能的相互转化为例，研究这一问题。

机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。

2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容，理解守恒的条件和意义。

3. 通过实例分析，让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。

二、教学内容1. 机械能的概念：动能和势能。

2. 机械能的计算方法：动能公式KE=1/2mv^2，势能公式PE=mgh。

3. 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统的总机械能（动能加势能）保持不变。

4. 守恒的条件：只有重力或弹力做功，系统不受外力或外力做功为零。

5. 守恒的意义：能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的内容及其应用。

2. 难点：机械能守恒定律的判断和应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索机械能守恒定律。

2. 通过实例分析和讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。

3. 利用多媒体教学，生动展示机械能的转化过程。

五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的机械能转化的例子，如摆钟的上下运动，引发学生对机械能的思考。

2. 讲解：介绍机械能的概念和计算方法，讲解机械能守恒定律的内容和条件。

3. 实例分析：分析一些常见的机械能守恒问题，如抛体运动、滑块下滑等，引导学生运用守恒定律解决问题。

4. 练习：布置一些练习题，让学生运用机械能守恒定律进行解答。

6. 作业布置：布置一些相关的作业，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对机械能守恒定律的理解程度。

2. 练习题解答：检查学生对实例分析和练习题的解答情况，评估他们的应用能力。

3. 课后作业：评估学生作业的完成质量，检查他们对课堂所学知识的掌握情况。

七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系：引导学生思考机械能与其他能量形式（如热能、电能等）之间的关系。

2. 能量守恒定律：介绍能量守恒定律的内容，引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。

【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。

高中物理《机械能守恒定律》教学教案（6篇）篇一：重点、难点分析篇一1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。

2．分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。

在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。

在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。

3．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。

通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。

篇二：说明篇二势能是相互作用的物体系统所共有的，同样，机械能也应是物体系统所共有的。

在中学物理教学中，不必过份强调这点，平时我们所说物体的机械能，可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。

篇三：教学目标篇三1．在已经学习有关机械能概念的基础上，学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。

2．学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。

篇四：小结篇四1．在只有重力做功的过程中，物体的机械能总量不变。

通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。

2．应用机械能守恒定律解决问题时，应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件，其次要正确选择所研究的物理过程，正确写出初、末状态物体的机械能表达式。

3．从功和能的角度分析、解决问题，是物理学研究的重要方法和途径。

通过本节内容的学习，逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。

4．应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性，例如与圆周运动或动量知识相结合，要注意将所学知识融汇贯通，综合应用，提高综合运用知识解决问题的能力。

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。

《验证机械能守恒实验》教学设计●实验目的和原理（开门见山教师直接引出）该实验的目的是验证物体只有重力做功时，机械能守恒.当物体做自由落体运动时,只有重力做功,增加的动能应等于减少的重力势能,即验证|ΔE k|=|ΔE p|.mv2=mgh.●实验装置及要求实验装置，因实验中要测重锤下落的高度h和下落过程中的速度v,故采用“留迹法”记录下重锤下落过程中的各个位置，打点计时器、纸带等装置作用即在此,因该实验中比较的是重锤自由落下一定高度时的ΔE k和ΔE p的大小关系,因而需要记下重锤下落的初始位置.实验时先用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方,然后给打点计时器接通电源,待振动稳定时再为使实验原理更简单,让振针打第一个计数点的初速度为零，须挑选纸带上第一、二两点间的距离接近2 mm,使ΔE k=mv2-0,在纸带上记下该点的位置O，并在纸带上从离位置O较远处开始依次选取几个连续的点1、2、3……并用刻度尺依次测出各点到位置O的距离.如图6-5-2所示，这些距离就是重锤从静止开始运动到点1、2、3……时下落的高度h1、h2、h3……利用匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度求出各点对应的重锤速度v n=，比较重锤下落各不同高度时增加的动能mv n2和减少的重力势能mgh n是否相等，从而验证机械能是否守恒.误差分析：因重锤自由下落时忽略阻力作用，所以在实验中应尽量减小由于纸带的阻力产生的系统误差.实验中，应选用密度较大些的重锤以减小空气对纸带的阻力，打点计时器应竖直架稳固定,纸带竖直拿高以减小限位孔对纸带的阻力，复写纸应放在纸带的上面使振针间接接触纸带,以减小振针对纸带的阻力，有条件的最好选用电火花计时器.另外g要取当地的重力加速度，若未指明,则g 取9.8 m/s2.由于测量长度带来的是偶然误差，减小该误差的办法是在测量下落高度时，一是选取的各计数点要离起始点O远些，可减小由于测物体下落高度h带来的相对误差；二是多测几次取平均值.●注意事项1.由于mv n2=mgh n式中都含有m，因此本实验中不需要测重锤的质量m.（学生讨论得出）2.实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的小点.（实验过程中始终坚持新课程标准要求,注重过程,培养学生思考能力）3.因重物自由下落时的加速度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点的时间间隔为计时单位.（可以设问是否一定要取连打5个点的时间间隔为计时单位呢）●重点、难点、疑点剖析【例1】在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如课本图6-5-3所示.(图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数根据纸带要求计算：（教师演算,解答.）(1)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少?(2)重锤下落到打B点时增加的动能为多大?(3)从上述数据可得出什么结论?解析:(1)重锤从开始下落到打B点时减少的重力势能为：ΔE p减=mgh=mg=9.8×0.195 0m J=1.911m J.(2)重锤下落到打B点时的速度为v=(s AB+s BC)/2T=(0.280 5-0.125 0)/(2×0.04) m/s=1.943 8 m/sB则物体从开始下落到打B点增加的动能为ΔE k增=mv B2/2=(1.943 8)2m/2J= 1.889m J.(3)在实验误差允许的范围内重锤重力势能的减少量等于其动能的增加量，故重锤机械能守恒.（这一步可以在学生讨论后给出.）归纳:重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力的作用(打点计时器对纸带的摩擦阻力,空气阻力等),重锤克服阻力做功要损失一部分机械能. （此过程可以叫学生们自己讨论）●变式实验（启发学生自行设计另外一种方案验证机械能守恒定律.）【例2】利用课本图6-5-4所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，按正确的实验操作得到几条纸带.一位同学选取了一条头两点间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点（标出0、1、2、3……各实际点迹），测出各点与0点的高度差h1、h2、h3……那么能否用它正确计算比较点n位置处的动能与重力势能的对应关系（n＝2,3，4……），即能否验证mv n2=mgh n？为什么？若不能验证，则应如何解析:实验时先接通电源,在纸带上记下初始位置，然后放开纸带.最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释放纸带，纸带上的头两点的间隔就是自由落体在第一个0.02 s内下落的位移，即h1=gt2=×9.8×(0.02)2m=1.96 mm≈2 mm.但这种情况很少，通常是在振针两次敲击纸带之间的某个时刻松手，虽重锤做自由落体，但头两点间的距离h1所经历的时间小于0.02 s，所以h1＜2 mm，即等效为振针打首点的速度不为零，不能验证mv n2=mgh n.故首点不能从第0点开始，如从第3点开始到n点之间的纸带也能验证机械能是否守恒，即只要验证mv n2-mv32=mg(hn-h3) 即可.归纳:（1）实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的小点.挑选第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带，这样一条纸带记录的运动才接近自由落体运动.（2）本实验中还可以用图线的方法验证，即作出v2/2-h图线，若图线斜率为当地重力加速度g，则机械能守恒.若挑选第一、二两点间的距离明显小于2 mm的纸带，则图线是不经过原点的一次函数线（为什么？由学生课后探讨.）；若第一、二两点间的距离接近2 mm的纸带，则图线是正比例函数线.。

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。