统编人教版高中必修第二册《5 实验：验证机械能守恒定律》新课标教案下载

统编人教版高中必修第二册《5 实验：验证机械能守恒定律》新课标教案教学设计下载

科学探究：能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析中得出实验结论。

科学态度与责任：通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲。

教学重点：验证机械能守恒定律的实验原理

2、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。

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【新课导入】

上节课我们学习了机械能守恒定律，掌握了机械能守恒定律的条件和公式。

思考：机械能守恒的条件是什么？它有哪些表达形式？

1.条件：仅有重力或弹力做功。

2.表达式：（1）守恒的角度：E1=E2

（2）转化的角度： △Ek增= △EP减

（3）转移的角度： △EA增=△EB减

思考：我们熟知的运动中，哪些运动满足仅有重力做功？

这节课我们通过自由落体运动和物体沿光滑斜面下滑运动来验证一下机械能守恒定律。

【新课内容】

一、实验介绍

1．实验目的：验证机械能守恒定律。

2．实验原理：本实验验证极其简单情形下的机械能守恒──自由落体运动。而且，针对的是及其特殊的过程──从释放点到某位置。

计量重力势能的改变时，只要测量出过程越过的高度，结合当地的重力加速度即可。计量动能改变时，启用了打点计时器──根据打出的纸带求末状态的瞬时速度（依据“匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”）。

二、实验步骤

1．按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。

2．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。关闭电源，取下纸带备用。

3．重复步骤2两次，打出3条纸带。

4．取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第一点记为O点，然后在纸带上任取5个连续的点（或间隔点数相同的点）1．　2．　3．　4．　5，如下图所示。

5．验证O点到2点过程机械能守恒的方程为：mgh2 =m，其中T为1点到2点（或2点到3点）之间的时间间隔，如果在误差允许的范围内等式成立，试验就是成功的。同理，可以验证O点到3点过程、O点到4点过程的机械能是否守恒。