实验：验证机械能守恒定律-教案

§9 实验：验证机械能守恒导学案【学习目标】：1.知识与技能（1）理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量.（2）知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法.(3)能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析中得出实验结论.(4)能定性的分析产生误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差.2.过程与方法（1）运用实验验证机械能守恒定律，体会科学探究的方法.（2）引导学生掌握实验的研究方法，培养科学的素养。

3.情感态度与价值观(1)通过实验培养对科学研究的兴趣.(2)通过实验培养学生实事求是的态度，为树立科学的世界观和人生观奠定基础。

【课前预习案】1.温故知新：（1）在只有_____或_____弹力做功的物体系统内，_____和_____可以相互转化，而_______________保持不变. 这叫做机械能守恒定律.（2）机械能守恒定律的表达式：_________________________: _______________________; _________________________ 2.自主预习：如图所示，一个物体的质量为ｍ，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F（不计摩擦阻力）的作用下发生一段位移l，速度增大到v2，则：①力F对物体所做的功多大?②物体的加速度多大?③物体的初速、末速、位移之间有什么关系?④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?解析：①力对物体做的功为：W ＝__________ ② 根据牛顿第二定律有______________③根据运动学公式有________________________④W=_____=___________________=____________________分析概括：合力F 所做的功等于_______这个物理量的变化；又据功能关系，F 所做的功等于物体______的变化，所以在物理学中就用______________这个量表示物体的动能。

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。

实验：验证机械能守恒定律【教材分析】本节课的主要内容是定量验证自由落体运动的机械能守恒。

使学生真正理解实验目的、实验原理、实验注意事项及误差来源。

体现重视过程的教学理念。

【教学目标】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．【高考分析】本节课在近四年高考中未出过题，但是在高考实验题中属于重点。

用加以重视，特别是实验原理和注意事项。

【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教具】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）引入新课师：复习一下什么叫做机械能守恒定律?生：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．这叫做机械能守恒定律．师：机械能守恒的条件是什么?生：只有重力和弹力做功．师：自由落体运动中机械能是不是守恒?生：自由落体运动中物体只受到重力的作用，这个过程只有重力做功，所以机械能是守恒的．（二）进行新课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 +221 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 +221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。

实验：验证机械能守恒定律 （公开课教案）授课时间：2012年6月5日授课人：宋大荣●实验目的和原理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 |.mgh mv =221 ●实验装置及要求实验装置如图6-5-1所示，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,待振动稳定时再放开纸带.●数据处理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0212-=∆mv E K ,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h 1、h 2、h 3……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Th h v n n n 211-+-=，比较重锤下落各不同高度时增加的动能 mv n 2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/s 2.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n n mgh mv =221 式中都含有m ，因此本实验中不需要测重锤的质量m . 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.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.●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图所示.(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点)根据纸带要求计算：(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 OB =9.8×0.195 0m J=1.911m J.(2)重锤下落到打B 点时的速度为v B =(S AB +S BC )/2T =(0.280 5-0.125 0)/(2×0.04) m/s=1.943 8 m/s则物体从开始下落到打B 点增加的动能为ΔE k 增=mv B 2/2=(1.943 8)2m /2 J= 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. 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.●变式实验【例2】 利用如图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2mm 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h 1、h 2、h 3……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n n mgh mv =221？为什么？若不能验证，则应如何改进？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mm mm gt h 296.12121≈==，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h 1所经历的时间小于0.02 s ，所以h 1＜2 mm ，即等效为振针打首点的速度不为零，不能验证n n mgh mv =221。

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。

【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。

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。

《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、学会通过实验验证机械能守恒定律。

3、掌握实验数据的处理和分析方法，提高实验探究能力和数据处理能力。

二、学习重难点1、重点（1）实验原理的理解和实验方案的设计。

（2）实验数据的测量和记录。

（3）实验误差的分析和改进措施。

2、难点（1）如何通过实验数据验证机械能守恒定律。

（2）对实验误差的来源进行深入分析和理解。

三、学习方法1、实验探究法通过亲自动手实验，观察实验现象，收集实验数据，深入理解机械能守恒定律。

2、数据分析法对实验中获得的数据进行分析和处理，找出规律，验证机械能守恒定律。

3、小组讨论法与小组成员交流讨论实验中遇到的问题和解决方法，共同提高实验探究能力。

四、学习过程（一）知识回顾1、机械能的概念机械能是动能与势能（重力势能和弹性势能）的总和。

2、动能和势能的表达式动能：＄E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄重力势能：＄E_{p}＝mgh$（h 为物体相对参考平面的高度）3、机械能守恒定律的内容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。

（二）实验原理1、自由落体运动中的机械能守恒在自由落体运动中，物体只受到重力的作用，重力势能转化为动能。

如果忽略空气阻力，机械能守恒。

设物体下落的高度为 h，下落前的速度为 v₁，下落 h 后的速度为 v₂，则有：重力势能的减少量：＄＼Delta E_{p}＝mgh$动能的增加量：＄＼Delta E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv_{2}＾｛2}＼frac{1}｛2}mv_{1}＾｛2}＄若机械能守恒，则有：＄mgh ＝＼frac{1}｛2}mv_{2}＾｛2}＼frac{1}｛2}mv_{1}＾｛2}＄2、利用打点计时器验证机械能守恒定律让重物自由下落，通过打点计时器在纸带上打出一系列的点。

根据纸带测出重物下落的高度 h 和某两点间的瞬时速度 v，从而验证机械能是否守恒。

《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》教学设计本实验属验证性学生实验，实验目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律，要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理，分析实验误差，从而不仅从理论上了解机械能守恒定律，而且通过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。

教材中介绍了测量瞬时速度的更为简单而准确的方法，要明白其道理。

然而作为教者，却不能生硬对教材“惟命是从”，实际操作中可对装置中计时器的安装稍作改进──降低计时器高度，这样一来虽然纸带的利用率降低，但其有效长度的利用仍然是足够的。

【教学目标】1.理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物理量。

2.知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。

3.能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析中得出实验结论。

4.能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。

【教学重点】验证机械能守恒定律的实验原理。

【教学难点】速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”)。

二、实验步骤1.按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。

接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。

2.先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。

关闭电源，取下纸带备用。

3.重复步骤2两次，打出3条纸带。

4.取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。

先将第一点记为O点，然后在纸带上任取5个连续的点(或间隔点数相同的点)1.2.3.4.5 ，如下图所示。

5.验证O点到2点过程机械能守恒的方程为：mgh2 =m，其中T为1点到2点(或2点到3点)之间的时间间隔，如果在误差允许的范围内等式成立，试验就是成功的。

同理，可以验证O点到3点过程、O点到4点过程的机械能是否守恒。

6.拆下器材，放回原处。

三、数据处理&分析好，依据刚才的实验，我们采集整理以下信息：数据序号下落高度hn（m）瞬时速度vn（m/s）减少的重力势能mghn（J）增加的动能m（J）12345实验结论：在实验误差允许的范围内，重锤减少的重力势能增加的动能，所以，总的机械能是。