人教版高中物理第一册验证机械能守恒定律

验证机械能守恒定律一、教学目的：1．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．通过验证机械能守恒定律进一步加深对机械能守恒条件的理解。二、教学重难点：1．验证机械能守恒定律的实验原理。2．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。三、教学方法：讲授、学生实验四、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。五、教学过程：（一）复习知识，引入新课：1．机械能守恒定律在本实验中具体表达式：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。2．如何求出 A 点的瞬时速度 VA？根据做匀加速运动的物体在某一段时间 t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出 A 点的瞬时速度 VA。用心 爱心 专心hhAhB图 1图 2 是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。从 O 点开始依次取点 1,2,3,……图中S1，S2，S3，……分别为 0～ 2 点，1～3 点，2～4 点…… 各段间的距离。根据公式，t=2×0.02S(纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是 0.02S),可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是 1，2，3,……各点相对应的即时速度 V1，V2，V3，…….例如：量出 0～2 点间距离 S1，则在这段时间里的 平 均 速度，这就是点 1 处的瞬时速度 V1。依次类 推 可 求出点 2,3,……处的瞬时速度 V2，V3，……。3．如何确定重物下落的高度？图 2 中 h1,h2,h3,……分别为纸带从 O 点下落的高度。根据以上数值可以计算出任意点的重力势 能 和 动能，从而验证机械能守恒定律。（二）进行新课：在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：1．该实验中选取被打点纸带应注意两点：一 是 第 一点 O 为计时起点，O 点的速度应为零。怎样判别呢 ？ 因 为打点计时器每隔 0.02S 打点一次，...