第 9 节实验：验证机械能守恒定律新课教学 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。师：在做实验之前，我们首先要明确这样几个问题，首先这个实验需要什么器材?生：最容易想到的器材是重物、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． 师：打点计时器的作用是什么? 生：记录在纸带上打的点，用这些点来求出物体在经过某一点的速度．师：低压交流电源是不是必需的?生：低压交流电源并不是必需的，如果采用的是电火花计时器时，它所需要的电压是交流 220V，所以不需要低压电源．师：重物选取的原则是什么?为什么?生：密度比较大，质量相对比较大，可以减小因为空气阻力带来的误差．师：实验中还有哪些应该注意的地方?生：计时器要稳定在铁架台上，计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，铁架台放在桌边，计时器距地面的距离大约是 1 m．师：这样做的目的是什么?学 生 活 动生：计时器平面与纸带限位孔在竖直方向上的目的是减小摩擦以减小实验误差的产生，铁架台放在桌边有利于重物下落到地面上，计时器距地面的距离较大的目的是能够有充足的时间使重物下落，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算．师：实验中的误差主要来源于哪里?生：重物和纸带下落过程中要克服阻力，主要是纸带和计时器之间的摩擦力，计时器平面不在竖直方向上；纸带与计时器不平行：交流电的频率不等于 50 Hz 测量数据时的误差等等．师：过程开始和终结位置是怎样选择的?生：实验用的纸带一般小于 1 m，从起始点开始大约能打出 20 个左右 的计数点，终结位置的点可以选择倒数第 一个点或者倒数第二个点，从这一个点向前数 4—6 个点当开始的点．师：这样选取的目的是什么?生：这样选取的目的是可以减小这两个点瞬时速...
