机械能守恒定律【优推4篇】

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机械能守恒定律【第一篇】

1.在“验证机械能 守恒定律”的实验中，需要特别注意的 有（  ）。

a.称出重 物的质量

b.手提纸 带，先接通电源再 释放纸带让重物落下

c.可不考虑前面较密集的点，选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh＝mv2/2是否成立

d.必须选取第1、2两点间距离为2 mm的纸带，才能从第1点起处理纸带，验证mgh＝mv2/2是否成立

2.在本节实验中，根据 纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴，画出的图象应是下图所示中的哪个（  ）。

3.在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）打点计时器所用交流电的频率为50 hz，实验得到的甲、乙两条纸带如图所示，应选______纸带好。

（2）若通过测量纸带上某两点间的距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律，现测得2、4两点间的距离为x1,0、3两点间的距离为x2，打点周期为t，为了验证0、3两点间的机械能守恒，则x1、x2和t应满足的关系是______。

4.（•浙 江温州高三模拟）“验证机械能守恒 定律”的 实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行。

（1）比较这两 种方案，______（填“甲”或“乙”）方案好些。

甲

自由落体实验

验证机械能守恒定 律

乙

斜面小车实验

验证机械能守恒定律

（2）如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知相邻两个计数点之间的时间间隔t＝ s。物体运动的加速度a＝____________；该纸带是采用______（填“甲”或“乙”）实验方案得到的。

5.如图所示，两个质量分别为m1和m2的小物块a和b分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2。现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块a从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有______。（在横线上填入选项前的编号）

①物块的质量m1、m2；

②物块a下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块b上升的距离及上升这段距离所用的时间；

④绳子的长度。

（2）为提高实验结 果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：

①绳的质量要轻；

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______。（在横线上填入选项前的编号）

（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：________________。

答案与解析

1. 答案 ：b

2. 答案：c

3. 答案：（1）甲 （2）

解析：（1）由于题图甲中0、 1两点间的距离（ mm）接近2 mm，故选甲纸带好。

（2）打点3时的瞬时速度 ，物体下落的高度为x2，

根据 得：

。

4. 答案：（1）甲 （2） m/s2 乙

解析：甲方法操作简单，误差小。

5. 答案：（1）① ②（或①③） （2）①③ （3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等等。

解析：a和b在运动过程中，速度大小始终相等，需要验证的式子为

即

因此，必须测出m1、m2、h并利用v＝at求得速度，其中由于m1g－t＝m1a，t－mg＝m2a，所以 。

机械能守恒定律【第二篇】

教师首先对动能、势能和机械能等概念进行简单的复习，承上启下，为本节课做了必要的知识准备。紧接着演示钟摆的摆动，一方面提供了动能、势能相互转化的情景(初中物理要强调情景，高中物理也不能轻视情景的作用)，另一方面提出了机械能总和如何变化这个紧扣本课主题的问题。对这个问题的讨论，教师先是从直线运动出发，应用动能定理进行详细、深入的推导，接着扩展到曲线运动，从实验上进行了验证，从而较为严密又完整地得出了机械能守恒定律。对机械能守恒定律的条件的认识，则从物体只受1个重力到除了重力以外还受多个力的情况，展开一层又一层的分析，还从实验上作了反证。教学设计突破了教材原有的框架，思路清晰、自然，不显得突兀。（教材本来就只是给教师提供一种最基本也是最简洁的模板。具体的教学过程需要教师去填充、去创造）。实验的设计也有创意。如：为了说明有了空气阻力后机械能不再守恒，就用泡沫塑料球做成一个摆进行演示，效果明显，说服力很强。教学过程中“机械能守恒及其条件”这一重点显得十分突出。新授—应用—小结，程序完整。

在教学中教师对演示实验装置的说明、观察过程的提示也十分到位。反映出教师对实验的准备也十分细致、充分，而不马马虎虎、随便应付。

教师的讲解较为形象、生动，语言的表达准确、简洁。提问和随堂小实验较多，学生参与思考、参与观察的机会较多，学生学习的兴趣较浓，课堂气氛较活跃。科学探究的大多数要素在这节课中得到了较为自然的体现。板书尚可。

从后面让学生对几道判断机械能是否守恒的基本性题目中可以看出，这节课的教学效果是比较好的。

当然，毕竟是青年教师，不足之处也在所难免：写势能表达式时，未先提示零势能面在何处；“守恒”这一关键的名词作为高中物理中第一次出现，未作必要的解释；在一道例题的讲解中，对系统还是单个物体未作说明。这实际上也反映出，对一些很平常但又是很关键的问题学生经常要疏忽，而我们教师往往也不太在意。师生间在学习过程中存在着一些“通病”。这再一次提醒我们，教学要研究“教”，但也要研究“学”，甚至于应该更偏重于研究“学”。

附：教案

机械能守恒定律

一。 教学目的：

1 从机械能守恒的理论推导过程中理解机械能守恒的内容；

2 能在具体问题中判断机械能是否守恒；

二。 教学重点：

1. 在理论推导、分析、比较实际问题角度理解机械能守恒定律的内容；

2. 在分析比较中得到机械能守恒的条件；

三。 教学难点：

能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒；

四。 教学方法：

1. 关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导和实验的方法，明确该定律的数学表达式的来龙去脉及含义；

2. 通过实验与实际例子，学生在对比中总结机械能守恒的条件，并加以应用掌握。

五。 教学用具：

单摆小球两个（一个小刚球、一个泡沫球）、针、投影片若干。

六。 教学过程：

1 复习引入：

本章中我们学习了那些形式的能？

（学生）动能：物体由于运动而具有的能量，与M、V有关；

重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与M、H有关；

弹性势能：物体由于形变而具有的能量，与形变程度有关；

总结：（1）将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。

动能的变化、重力势能的变化多少等于什么呢？

（学生）动能定理：W合=EK2—EK1；

重力势能的变化等于重力所做的功：WG=EP1—EP2；

过渡：在讨论了动能及变化和重力势能及变化后，那么有动能与重力势能间有无什么联系呢？

2 新课教学：

（1） 动能与重力势能间相互转化：

分析下列问题中的动能和重力势能；

举例：自由下落的粉笔

（学生）：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化；

举例：向上抛出的物体在空中运动过程；

（学生）：上升过程，动能转化为重力势能；下落过程，重力势能转化为动能。

请学生举一些物体动能与重力势能相互转化的运动过程；

（学生）：平抛运动、摆钟的摆锤、大坝泄水发电等。学生分析这些过程中的能量转化。

过渡：通过上述的分析，动能和重力势能间可以相互转化，但对于动能和重力势能的总和即机械能有何变化呢？下面我们通过最简单的自由落体运动来进行研究。

（2） 机械能守恒的理论推导：

例：一个质量为M的物体自由下落，在下落过程中任意选取两个位置A、B。当物体经过任意位置A（距地面高为h1）时的速度为V1，经过任意位置B（距地面高为h2）时的速度为V2，试写出物体在A、B处的机械能。

(学生)：定义地面为零势能参考平面

物体在A点的机械能：

（1/2）M V12+Mgh1

物体在B点的机械能：

（1/2）M V22+Mgh2

引导：下面我们一起来研究在下落过程中任意两个位置A、B的机械能的关系；

物体在A处的机械能包含了在A处的动能和重力势能，B处的机械能包含了在B处的动能和重力势能，从A到B动能发生了变化；重力势能发生了变化，所以A、B两点处的机械能就是两点的动能关系，重力势能关系。

（学生）关于动能变化：

W合=WG=（1/2）M V22—（1/2）M V12

关于重力势能的变化：

WG= Mgh1— Mgh2

上述两式相等，故：

（1/2）M V22—（1/2）M V12= Mgh1— Mgh2

A、B两点处的机械能的关系是什么？

（1/2）M V22 + Mgh2=（1/2）M V12+ Mgh1

即： EK2 + EP2 = EK1 + EP1

（在任选位置B处的动能）（任选B处的重力势能）（任选A处的动能）（任选A处的重力势能）

结论：在下落的任意两个位置处的机械能都是相等的，说明在下落过程中机械能守恒。

（3）、机械能守恒的条件：

是否只有在自由落体运动中才会机械能守恒？

实验：

现象1：刚性小球从A处无初速释放后，自由摆动到B点，B点与A点同高。若取摆动中的最低点为零势能参考平面，则A点处的机械能为EA=EKA+EPA=0+Mgh,B点的机械能为EB=EKB+EPB=0+Mgh，故摆到B点的机械能仍旧等于A处的机械能EA=EB，说明机械能在摆动的过程中没有发生变化，机械能守恒。

现象2：刚性小球在摆动中细线受到钉子的阻挡，小球虽不能摆到B点，但仍旧能摆到同样的高度，说明小球在摆动中机械能守恒。

结论：（1）在摆动过程中的任意两点机械能都守恒：0+EPA=0+EPB=Mghc+(1/2)mv2

(2)不仅是直线运动过程中机械能可以守恒，曲线运动机械能也可以守恒。

那么什么情况下机械能能守恒呢？

现在我们改用泡沫小球重复刚才的实验，请同学们注意观察实验现象；

（学生）：小球从A处无初速释放后摆到最右端B点，很明显小球在B点处的机械能小于开始时的机械能，说明在摆动的过程中机械能不守恒。

能否通过比较此次实验与刚才的实验找出不守恒的原因？何时机械能能守恒？

（学生）：由于此次实验中的空气阻力不可忽略。

（学生）：以此提出一个机械能守恒的条件：当不受阻力时机械能会守恒。

进行比较三种运动中的受力情况，判断机械能守恒是否与受力有关。

（1） 自由落体，只受重力；

（2） 刚球摆动，受重力与拉力；

（3） 泡沫球摆动，受重力、拉力与不可忽略的阻力。

（学生）：除重力以外受到拉力机械能可以守恒，若受到阻力就不守恒，说明机械能是否守恒与受力性质有关。

举例：用绳子将小球匀速往上拉升，小球动能未变，而重力势能在增加，即机械能发生变化。

反问：此时和刚球的摆动中受力一样，为何机械能却不守恒？两种情况有何不同？

（学生）：刚球摆动中的拉力始终和速度垂直，故不做功，而绳子提升小球中的拉力作了功，故而不守恒。

（学生）：不是看受哪些力，而是看除了重力以外的力是否做功，才是判断机械能是否守恒的唯一标准。

机械能守恒的条件：只有重力做功。

所谓只有重力做功是指物体只受重力，不受其他力；或者除了重力外还受其他力，但其他力不做功。

判断方法：（1）物体在运动中受哪些力；

（2）除重力外其他力是否做功

（4） 机械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。

（5） 课堂练习：（练习如何判断具体问题中机械能是否守恒）

I. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落；

II. 抛出的手榴弹或标枪在空中运动；

III. 物体在光滑的斜面下滑；物体在粗糙的斜面下滑；

IV. 用细绳栓着一个小球，使小球在光滑的水平棉上做匀速圆周运动；

V. 用细线栓着一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动；

VI. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来。

分析运动中的动能和弹性势能的相互转化，学生阅读书本130页最后一段归纳得出类似的结论：在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒。

（6）小结：

当只有重力做功的情况下（说明两种情况），物体在运动的过程中机械能守恒，即运动中的任意位置的机械能都相等。

七。 教学后记：

1、在分析练习时要把相关的图象作出，再进行分析；

2、让学生更加主动的归纳知识和结论，可能出现错误结论，可以进行引导学生分析对比修正错误观点。

机械能守恒定律【第三篇】

学习目标：

1、学会利用自由落体运动验证机械能守恒定律。

2、进一步熟练掌握应用计时器打纸带研究物体运动的方法。

学习重点：

1、验证机械能守恒定律的实验原理和步骤。

2、验证机械能守恒定律实验的注意事项。

学习难点：

验证机械能守恒定律实验的注意事项。

主要内容：

一、实验原理

物体在自由下落过程中，重力势能减少，动能增加。如果忽略空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能的减少等于动能的增加。设物体的质量为m，借助打点计时器打下纸带，由纸带测算出至某时刻下落的高度h及该时刻的瞬时速度v；进而求得重力势能的减少量│△Ep│=mgh和动能的增加量△EK=1/2mv2；比较│△Ep│和△EK，若在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。

测定第n点的瞬时速度vn：依据"物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度"，用公式vn=（hn+1—hn—1）/2T计算（T为打下相邻两点的时间间隔）。

二、实验器材

电火花计时器（或电磁打点计时器），交流电源，纸带（复写纸片），重物（带纸带夹子），导线，刻度尺，铁架台（带夹子）。

三、实验步骤

（1）按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上（电火花计时器要接到220V交流电源上，电磁打点计时器要接到4V~6V的交流低压电源上）。

（2）将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。

（3）接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

（4）换几条纸带，重做上面的实验。

（5）从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量。

（6）在挑选出的纸带上，先记下打第一个点的位置0（或A），再任意选取几个点1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各点到0的距离h1、h2、h3等，如图所示。

（7）用公式vn=（hn+1—hn—1）/2T计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3等。

（8）计算出各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量1/2mvn2的值，进行比较，得出结论。

四、实验记录

五、实验结论

在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。

六、实验注意事项

（1）计时器要竖直地架稳、放正。架稳就是要牢固、稳定。重物下落时它不振动；放正就是使上下两个限位孔在同一竖直平面内一条竖直线上与纸带运动方向相同，以减小纸带运动时与限位孔的摩擦（可用手提住固定好重物的纸带上端，上下拉动纸带，寻找一个手感阻力最小的位置）。

（2）打点前的纸带必须平直，不要卷曲，否则纸带在下落时会卷到计时器的上边缘上，从而增大了阻力，导致实验误差过大。

（3）接通电源前，提纸带的手必须拿稳纸带，并使纸带保持竖直，然后接通电源，待计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落，以保证第一个点迹是一个清晰的小点。

（4）对重物的要求：选用密度大、质量大些的物体，以减小运动中阻力的影响（使重力远大于阻力）。

（5）纸带的挑选：应挑选第一、二两点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量。这是因为：本实验的前提是在重物做自由落体运动的情况下，通过研究重力势能的减少量与动能的增加量是否相等来验证机械能是否守恒的，故应保证纸带（重物）是在打第一个点的瞬间开始下落。计时器每隔打一次点，做自由落体运动的物体在最初内下落的距离h1=1/2gt2=1/2××==2mm，所以若纸带第一、二两点间的距离接近2mm，就意味着重物是在打第一个点时的瞬间开始下落的，从而满足本次实验的前提条件（打第一个点物体的初速度为零，开始做自由落体运动）。

（6）测量下落高度时，必须从起点o量起。为了减小测量^的相对误差，选取的计数点要离0点适当远些（纸带也不宜过长，其有效长度可在60cm~80cm以内）。

（7）本实验并不需要知道重力势能减少量和动能增加量的具体数值，只要对mgh与1/2mv2进行比较（实际上只要验证1/2v2=gh即可）以达到验证机械能守恒的目的，所以不必测出重物的质量。

七、误差分析

（1）做好本实验的关键是尽量减小重物下落过程中的阻力，但阻力不可能完全消除。本实验中，误差的主要来源是纸带摩擦和空气阻力。由于重物及纸带在下落中要不断地克服阻力做功，因此物体动能的增加量必稍小于重力势能的减少量，这是系统误差。减小系统误差的方法有选用密度大的实心重物，重物下落前纸带应保持竖直，选用电火花计时器等。

（2）由于测量长度会造成误差，属偶然误差，减少办法一是测距离都应从起点0量起，下落高度h适当大些（过小，h不易测准确；过大，阻力影响造成的误差大），二是多测几次取平均值。

机械能守恒定律【第四篇】

一、学情分析

学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。

二、教材分析

(一)教材所处的地位和作用

本节课是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。机械能守恒条件的判定、机械能守恒定律的应用，是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题，这一内容在整个高中力学中又起着承前启(牛牛范文☆)后的作用，在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律，由于其抽象性强，学生不易理解、掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，教材上通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时，力图通过生活实例和物理实验，展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现从“生活走向物理”的理念，通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识，体会物理规律对生活实践的作用。

(二)教学目标的确定依据

根据教材特点(注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性)和学生的特点以及高中新课程的总目标(进一步提高科学素养，满足全体学生终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)的要求特制定教学目标。

(三)教学目标

1.知识与技能

(1)知道什么是机械能。

(2)知道物体的动能和势能可以相互转化。

(3)理解机械能守恒定律的内容。

(4)掌握机械能守恒的条件。

(5)学会在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

(6)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。

2.过程与方法

(1)学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；

(2)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

3.情感、态度与价值观

(1)培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力。

(2)通过教学过程中各个教学环节的设计，如：观察、实验等，充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。

(3)通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。