必修二《2、研究机械能守恒定律》公开课教案下载

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在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

教学难点

从能的转化出发理解机械能守恒的条件；

正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，特别是物体系统。

二、课程引入

观察视频，分析这些过程中能量的转化。

观察发现：荡秋千的视频，人的位置越低重力势能越小，动能越大，动能与重力势能的转化；射箭的视频，张紧的弓将箭射出，弓的弹性势能减小，箭的动能增加，动能与弹性势能发生相互转化；撑杆跳的视频，弹性势能，动能和重力势能相互转化。

三、新课教学

1.机械能概念

在力学里面我们学习了动能、重力势能和弹性势能，将重力势能和弹性势能统称为势能，将动能和势能之和称为机械能。

2.实验探究：探究自由落体运动物体动能和重力势能的转换关系

（1）实验原理及步骤：

第一步，测得金属柱体下落到光电门的高度h，并计算重力势能减少量；

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第二步，测得金属柱体长度L，以及通过光电门的时间Δt,计算通过光电门的速度和动能；

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第三步，比较 QUOTE 和 QUOTE 。

（2）仪器介绍:

有机玻璃管固定在标尺上，利用铅垂线调节底座使标尺竖直，金属柱体在管内自由下落，有机管上端管口与标尺零刻度齐平，金属柱体从管口开始运动。有机管上有若干成对小孔，可用来固定光电门，也可以改变光电的位置进行多次实验。金属柱体长度L=21.1mm,质量m=16.0g，南充地区重力加速为9.791m/s2，取近似值9.8m/s2。本次实验已事先在三个固定位置安装了光电门，并计算出了金属柱体下落到各光电门过程减少的重力势能。

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（3）实验过程

利用电池铁释放金属柱体从管口开始运动，为了减小偶然误差，多次测量求平均值，共6次实验，记录6组数据。实验的关键是要让柱体在管内自由下落。

（4）数据处理

通过如图Excel表格进行数据处理，表格最后一行为到各光电门过程重力势能的减少，倒数第二行为到各光电门动能的增加量。计算公式已事先编辑好，输入6组数据，可直接得到柱体到各光电门时的动能，将动能的增加与重力势能的减少进行对比。

数据结果显示：动能增加略小于重力势能减少。从实验的角度来看，在误差允许范围内动能的增加等于重力势能的减小，动能和重力势能的总和不变，机械能守恒。