实验验证机械能守恒定律
实验：验证机械能守恒定律
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。
分别测出光电门和球心到悬点的长度 L 和 l，计算ΔE k 时，将 v 折算成钢球的速度 v′＝Llv。
热点一 实验原理与实验操作 【例1】(2018·江苏省南通市、泰州市高三第一次模 拟考试)图1甲是“验证机械能守恒定律”的装置， 气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一 竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连， 细线与导轨平行。
实验五 验证机械能守恒定律
误差分析 1.减小测量误差：一是测下落距离时都从0点量起，
一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几 次取平均值。
2.误差来源：由于重物和纸带下落过程中要克服阻
力做功，故动能的增加量ΔE k＝12m v n 2必定稍小于重 力势能的减少量ΔE p＝m ghn，改进办法是调整器材
(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是_A__D_B__C_E__F_ (填写步骤前面的字母)。 A.将打点计时器竖直安装在铁架台上 B.接通电源，再松开纸带，让重物自由下落 C.取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做 实验
D.将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计 时器，用手提着纸带
E.选择打点清晰，1、2两点距离接近2 mm的一条 纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3…hn， 计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3…vn
的安装，尽可能地减小阻力。
注意事项 1.打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架
稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦 阻力。 2.重物密度要大：重物应选用质量大、密度大的材 料。 3.一先一后：应先接通电源，让打点计时器正常工 作，后松开纸带让重物下落。 4.纸带选择：纸带要选打点清晰，且1、2两点距离 接近2 mm的纸带，以确保物体做自由落体运动。
实验6：验证机械能守恒定律
图5-5-4
图5-5-5
热点一
实验原理和操作
【例1】关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤： 】关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤： A.用天平称出重物和夹子的质量 用天平称出重物和夹子的质量 B.将重物系在夹子上 将重物系在夹子上 C.将纸带穿过打点计时器，上端用手提着，下端夹在系有重物的夹子上，再把纸带向上 将纸带穿过打点计时器， 将纸带穿过打点计时器 上端用手提着，下端夹在系有重物的夹子上， 拉，让夹子静止靠近打点计时器处 D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至 V(电源暂不接通 把打点计时器接在学生电源的交流输出端， 电源暂不接通) 把打点计时器接在学生电源的交流输出端 把输出电压调至6 电源暂不接通 E.把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上 把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上， 把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上 F.在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据 在纸带上选取几个点， 在纸带上选取几个点 G.用秒表测出重物下落时间 G.用秒表测出重物下落时间 H.接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带 接通电源， 接通电源 I.切断电源 切断电源 J.更换纸带，重新进行两次实验 更换纸带， 更换纸带 K.在三条纸带中，选出较好的一条 在三条纸带中， 在三条纸带中 L.进行计算，得出结论，完成实验报告 进行计算， 进行计算 得出结论， M.拆下导线，整理器材 拆下导线， 拆下导线 对于本实验以上步骤中，不必要的有_______； 对于本实验以上步骤中，不必要的有 A G ；正确步骤的合理顺序是 ________________________(填写代表字母 。 填写代表字母)。 EDBCHIJKFLM 填写代表字母 解析】根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、 ；正确步骤的合理顺序是E、 【解析】根据实验原理和操作步骤可知不必要的有 、G；正确步骤的合理顺序是 、 D、B、C、H、I、J、K、F、L、M 、 、 、 、 、 、 、 、 、 【名师支招】熟悉本实验的原理和操作步骤是解题的关键。 名师支招】熟悉本实验的原理和操作步骤是解题的关键。
实验 验证机械能守恒定律
计算，因为只要认为运动加速度为 g，机械
能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 vn＝gtn 计算出的速 度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以 速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度 h，也只能用刻度尺直接测量， 而不能用自由落体运动的公式求。
（4）该同学用重锤在 OC 段的运动来验证机械能守恒，OC 距离用 h 来表示，他用 vC= 2gh
计算与 C 点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法（填“对”或“不对”） ___________.
（5）若 O 点到某计数点的距离用 h 表示，重力加速度为 g，该点对应重锤的瞬时速度为 v， 则实验中要验证的等式为________________.
计算出点 1、点 2、点 3……的瞬时速
度 v1、v2、v3…… 2．验证
方法一：利用起始点和第 n 点计算．（请你说出验证方法。） 方法二：任取两点计算．（请你说出验证方法。） 方法三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h，并计算 各点速度的平方 v2，然后以 v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据给出 v2—h 图线．若 在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒．
（8）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出 B 点的过程中，
得到的结论是
。
v2 （9）在验证机械能守恒定律时，如果以 2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的
v2 2
h
图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示什么？
例题 2、利用电火花计时器做如下实验.
（1）（10 分）甲同学使用如图 1 所示的装置来验证“机械能守恒定 律”。①下面是操作步骤： a．按图 1 安装器材；b．松开铁夹，使重物带动纸带下落；
实验验证机械能守恒定律
实验:验证机械能守恒定律【知能准备】1.实验目的：验证机械能守恒定律2.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，但总的机械能守恒。
设某时刻物体的瞬时速度为V ，下落高度为h ，则有：mgh ＝mv 2/2 。
故可利用打点计时器测出重物下落时某时刻的瞬时速度及下落的高度，即可验证机械能是否守恒。
3.实验器材： 打点计时器、刻度尺 、 电源、纸带、复写纸片、重物、带有铁夹台、导线两根4.实验步骤：（1）如图2-9-1所示，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；⑵用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器，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。
⑶更换纸带,用同样的方法再打几条以备选用.⑷从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm 且点迹清楚的低带进行测量，测出一系列各计数点到第一个点的距离d 1、d 2，据公式Vn Td d n n 211-+-=，计算物体在打下点1、2……时的即时速度v 1、v 2……，计算相应的动能的增加值。
⑸用刻度尺测量纸带从点O 到点1、2……之间的距离h 1、h 2……，计算出相应减少的重力势能。
⑹计算各点对应的势能减少量mgh ，以及增加的动能mv 2/2，并进行比较。
【同步导学】1.原理理解：⑴因为打点计时器每隔0.02 s 打点一次，在最初的0.02 s 内物体下落距离应为0.002 m ，所以应从几条纸带中尽量挑选点迹清晰呈一直线且第一、二点间接近2 mm 的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点应该是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔 t =0.02 s.⑵因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量 m ，而只需验证n n gh v =221就行了。
例1:在验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如图2-9-2所示的纸带，纸带上的点记录了物体在不同时刻的位置，当打点计时器打点4时，物体的动能增加的表达式为△E k =物体重力势能减小的表达式为 △E P = ，实验中是通过比较 来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T ）。
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)
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
一、实验目的
实验：验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律． 二、实验器材
电磁打点计时器（或电火花计时器）、 学生电源、纸带、复写纸片（墨粉纸
盘）、重锤（附纸带夹）、刻度尺、铁
架台(带铁夹)、导线．
三、实验原理 三、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，但总的机械能守恒．如果忽略空气的阻力， 这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加， 设物体的质量为m，下落距离为h时的物体的瞬时速度为v，则 1 2 重力势能减少量为mgh，动能增加量为 mv ，比较重力势能的 2 1 2 减少量mgh和动能的增加量 mv 是否相等，从而验证机械能是 2 否守恒．
总之，本实验中速度看似有很多方法求得，但正确的只有 一种，即从纸带上直接求出物体实际下落的速度，而不能用理 论值计算，同样的道理，重物下落的高度h也只能用刻度尺直 v2 1 2 接测量，而不能用h＝ gt 或h＝ 计算得到． 2 2g
实
验
例1
典
例
分
析
某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不
慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了， 剩下的一段纸带上 各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图所示．已知打点计 时器打点的周期 T＝0.02 s，重力加速度 g 取 9.8m/s2.
答案 A
例 2
在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计
时器所用电源的频率为 50Hz ，查得当地的重力加速度 g ＝ 9.8m/s2，测得所用的重物的质量为 1.00kg，实验中得到一条点 迹清晰的纸带如图所示，第一个点记作 O，另选连续 4 个点 A、 B、C、D 作为测量的点，经测量知道 A、B、C、D 各点到 O 的距离分别为 62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm，85.73 cm，根据以 上 数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于
实验七 验证机械能守恒定律
实验七验证机械能守恒定律装置原理图实验步骤注意事项1.安装器材：将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与电源相连。
2.打纸带：用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条(3～5条)纸带。
3.选纸带：从打出的几条纸带中选出一条点迹清晰的纸带。
1.安装：打点计时器竖直安装，纸带沿竖直方向拉直。
2.重物：选密度大、质量大的金属块，且在靠近打点计时器处释放。
3.选带：点迹清晰，且第1个点、第2个点间距离接近2 mm。
4.速度：v n＝h n＋1－h n－12T数据处理方案一：利用起始点和第n点计算代入mgh n和12m v2n，如果在实验误差允许的范围内，mgh n和12m v2n相等，则验证了机械能守恒定律。
方案二：任取两点计算(1)任取两点A、B，测出h AB，算出mgh AB。
(2)算出12m v2B－12m v2A的值。
(3)在实验误差允许的范围内，若mgh AB＝12m v2B－12m v2A，则验证了机械能守恒定律。
方案三：图像法从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以12v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出12v2－h 图像。
若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律考点一教材原型实验例1如图1甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(g取9.80 m/s2)。
图1(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。
用分度值为1 mm 的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。
根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J，此时重锤的速度v B＝________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J(结果均保留3位有效数字)。
实验七 验证机械能守恒定律
实验验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律。
实验方案1研究自由下落物体的机械能1．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互相转化，但总的机械能保持不变。
若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为12m v2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律。
2．速度的测量：做匀变速直线运动的物体某段位移中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。
计算打第n点速度的方法：测出第n点与相邻前后点间的距离x n和x n＋1，由公式v n＝x n＋x n＋12T计算，或测出第n－1点和第n＋1点与起始点的距离h n－1和h n＋1，由公式v n＝h n＋1－h n－12T算出，如图所示。
铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)。
1．安装置：如图所示，将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。
2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。
先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。
更换纸带重复做3～5次实验。
3．选纸带：分两种情况说明(1)用12m v2n＝mgh n验证时，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离接近2 mm的纸带。
若第1、2两点间的距离大于2 mm，则可能是由于先释放纸带后接通电源造成的。
这样，第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。
(2)用12m v2B－12m v2A＝mgΔh验证时，处理纸带时不必从起始点开始计算重力势能的大小，这样，纸带上打出的起始点O后的第一个0.02 s内的位移是否接近2 mm，以及第一个点是否清晰也就无关紧要了，实验打出的任何一条纸带，只要后面的点迹清晰，都可以用来验证机械能守恒定律。
1．测量、计算在起始点标上0，在以后各计数点依次标上1、2、3…，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3…。
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实验验证机械能守恒定律 ★新课标要求
（一）知识与技能
1、会用打点计时器打下的纸带运算物体运动的速度。
2、把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，体会学习的欢乐，激发学习的爱好；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯独标准”的科学观。
培养学生的观看和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
★教学重点
把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。
★教学方法
教师启发、引导，学生自主设计实验方案，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。
★教学工具
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）课前预备
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咨询题：
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 的机械能分不为：
E A =A A mgh mv +221， E B =B B mgh mv +22
1 假如忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守
恒，因此有
E A =E B ，即
A A mgh mv +221=
B B mgh mv +22
1 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。
等式
讲明，物体重力势能的减少等于动能的增加。
为了方便，能够直截了当从开
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：
mgh mv A =22
1----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，v A 是物体在A 点的瞬时速度。
2、如何求出A 点的瞬时速度v A ？
依照做匀加速运动的物体在某一段
时刻t 内的平均速度等于该时刻中间
时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速
度v A 。
图2是竖直纸带由下而上实际打点后
的情形。
从O 点开始依次取点1，2，
3，……图中s 1，s 2，s 3，……分不为0～2点，1～3点，2～4点…… 各段间
的距离。
依照公式t
s v =，t =2×0.02 s （纸带上任意两个相邻的点间所表示的时刻
差不多上0.02s ），可求出各段的平均
速度。
这些平均速度就等因此1，2，
3，……各点相对应的瞬时速度v 1，v 2，
v 3，…….例如：
量出0～2点间距离s 1，则在这段时刻里的平均速度t s v 11=，这确实是点1处的瞬时速度v 1。
依次类推可求出点2，3，……处的瞬时速度v 2，v 3，……。
3、如何确定重物下落的高度？
图2中h 1，h 2，h 3，……分不为纸带从O 点下落的高度。
依照以上数值能够运算出任意点的重力势能和动能，从而验证机械能守恒定
律。
学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。
复习《用打点计时器测速度》的实验，把握用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法。
（二）进行新课
教师活动：在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个咨询题：
2、是否需要测量重物的质量？
3、在架设打点计时器时应注意什么？什么缘故？
4、实验时，接通电源和开释纸带的顺序如何样？什么缘故？
5、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。
他的看
图
2
法正确吗？为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，依旧近些好？
学生活动：摸索老师的咨询题，讨论、交流。
选出代表发表见解。
2、因为不需要明白物体在某点动能和势能的具体数值，因此不必测量物体
的质量 m ，而只需验证n n gh v 221就行了。
3、打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少
重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。
4、必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
5、那个同学的看法是正确的。
为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个
计数点要离起始点适当远些好。
教师活动：听取学生汇报，点评，关心学生解决困难。
学生活动：学生进行分组实验。
★课余作业
1、完成实验报告。
2、完成如下摸索题：
（1）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 。
（2）在验证机械能守恒定律时，假如以v 2／2为纵轴，以h 为横轴，依照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。
（4）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V 、50Hz 的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O 点为重锤下落的起点，选取的计数点为A 、B 、C 、D ，各计数点到O 点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s 2，若重锤质量为1kg 。
①打点计时器打出B 点时，重锤下落的速度v B = m/s ，重锤的动能E kB = J 。
②从开始下落算起，打点计时器打B 点时，重锤的重力势能减小量为 J 。
③依照纸带提供的数据，在误差承诺的范畴内，重锤从静止开始到打出B 点的过程中，得到的结论是 。
（s 5+ s 6）/2T ，1、5. （4）①1.175，0.69，0.69 ②0.69， ③机械能守恒。
］
★教学体会
思维方法是解决咨询题的灵魂，是物理教学的全然；亲自实践参与知识的发觉过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素养的培养就成了镜中花，水中月。