《科学验证：机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容及条件。
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简单的实际问题。
二、知识回顾1、机械能机械能是动能与势能（重力势能和弹性势能）的总和。
动能：物体由于运动而具有的能量，表达式为$E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄（其中$m$为物体的质量，＄v$为物体的速度）。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量，表达式为$E_{p}＝mgh$（其中$m$为物体的质量，＄g$为重力加速度，＄h$为物体的高度）。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与形变程度有关。
2、功和能的关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就有多少能量发生转化。
三、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，但总的机械能保持不变。
设物体的质量为$m$，下落高度为$h$时的速度为$v$。
则重力势能的减少量为$mgh$，动能的增加量为$＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄。
若机械能守恒，则有$mgh ＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄。
四、实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、低压交流电源。
五、实验步骤1、安装实验装置将打点计时器固定在铁架台上，用夹子把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔。
2、进行实验用手提着纸带，使重锤靠近打点计时器，然后先接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落。
3、数据采集取下纸带，选取点迹清晰且第一、二两点间距约为 2mm 的纸带进行测量。
4、数据处理（1）测量下落高度$h$：选择纸带中起始点和其后某一点，用刻度尺测量这两点间的距离，即为下落高度$h$。
（2）计算瞬时速度$v$：根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出与下落高度对应的瞬时速度$v$。
5、验证机械能守恒比较重力势能的减少量$mgh$和动能的增加量$＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄，若在误差允许范围内相等，则机械能守恒定律得到验证。
