第五节《验证机械能守恒定律》一、学习目标1、知道机械能守恒的内容、条件。2、会根据要求设计实验二、学习重点难点体验实验的过程三、课前预习（自主探究）1. 实验原理：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转化，总的机械能守恒。设某时刻物体的瞬时速度为 V，下落高度为 h，则有： 。利用打点计时器测出重物下落时某时刻的 及下落的高度，即可验证机械能是否守恒。 2.实验器材：打点计时器、 、纸带、复写纸片、重物、 、带有夹子的铁架台、导线。3.减小实验误差：应尽量减小重物下落时纸带所受的阻力。因此重锤应选______（填重、轻），纸带应_______放置。4.(单选)关于“验证机械能守恒定律”的试验中，下列叙述正确的有（ ）A．天平测出重锤质量 B．采用直流低压电源C．先接通电源，后释放纸带 D．测出重锤下落时间5.(单选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，通过计算得到的有 ( )A．重锤质量 B．下落时间C．重锤的下落高度 D．与下落高度对应的重锤的即时速度四、课堂活动（1）小组合作交流知识点 1 创新实验方案设计验证机械能守恒定律的关键是在满足只有重力（或弹力）做功的前提条件，重力势能（或弹性势能）的变化同动能的变化在误差允许范围内相等，自由落体运动是最简单的机械能守恒问题。物体减小的重力势能可以通过测量物体下落的高度差计算，再利用平均速度与中间时刻瞬时速度的关系计算瞬时速度和动能的改变量。除自由落体外，任何满足只有重力做功的情况机械能都是守恒的，因自由落体法阻力较大，且下落时间较短，不便观察。为提高实验精确度可以选择在气垫导轨上操作实验，如图 4-5-1 所示，滑块与气垫导轨间的摩擦力非常小，几乎为零，这样滑块在导轨上滑动时就等效为只有重力做功。我们只需要测出气垫导轨上 的高度差就可测出重力势能的减小量，再利用光电门测出滑块 的时间，利用平均速度与中间时刻瞬时速度的关系计算 和 的改变量。通过比较经过两个光电门时减少的重力势能和增加的动能即可验证机械能是否守恒。1图 4-5-1同理，平抛运动等只要满足只有重力做功也可验证机械能守恒定律。重点归纳1.用气垫导轨验证机械能守恒定律(1)在该实验中选取气垫导轨、光电门、数字计时器等器材，如图 4－5－1 所示安装实验装置，图中 m 为滑块质量，l 为挡光板长度，G1、G2为光电门．(2)将滑块从轨道上端某一处滑下，测出它通过光电门 G1和 G2时的速度 v1和 v2，可得到G1...
