实验: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。

【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

【自主学习】

⒈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 。

⒉物体做自由落体运动时，只受 力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH= ，故只要gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。

⒊在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ，且第1、2两打点间距离接近

的纸带。

⒋测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1，，有公式VN= 算出。

⒌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。

【探究学习】

　　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：

EA=， EB=

如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有

EA=EB，即=

上式亦可写成

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：----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，vA是物体在A点的瞬时速度。