知识点：
（1）机械能守恒定理的验证实验。
请注意的是这是一个验证实验，不能直接用机械能守恒的推论。实验存在偏差，主要是空气阻力、限位孔与纸带间的磨擦。这个实验不须要测质量，不须要天平，这是由于实验要要证明的方程是：
mgh=1/2mv^2
左右两边，可以把m约掉。
若果采用图象法（如h-v^2图象），图象是否是直线，其斜率的意义也要认清楚。
（2）动能变化与做功关系实验探究。
朋友们勿必要注意，这个实验很不同的教材验证方式不同，主要有两种形式：（a）多组橡皮筋做功与货车动能对比（该实验的偏差较大）；
（b）类似牛顿第二定理，砝码托盘拉大车研究做功和动能的变化。同样，探究实验须要注意的是，平衡磨擦力+m远大于M；记不清楚的，请在小学数学网查看牛顿第二定理的文章。
这两种方法，朋友们都要搞清实验原理与操作步骤。另外，动能的改变，都是通过打点计时器测定速率来估算的。
视频教学：
练习：
例1、如图1所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条越过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2，现要借助此装置验证机械能守恒定理.
（1）若选取物块A从静止开始下落的过程进行检测，则须要检测的数学量有.
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绳子的宽度.
（2）为增强实验结果的确切程度，某小组朋友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，不要摇动；
④两个物块的质量之差要尽可能小.
以上建议中确实对提升确切程度有作用的是.
（3）写出一条里面没有提及的提升实验结果确切程度有益的建议：.
解析：（1）依实验目的，本实验须要检测的数学量有：两物块质量m1、m2，物块下落或上升的高度h，对应时刻两物块运动速率大小v；因两物块均从静止开始作匀加速直线运动，则有
·t，故有
.所以直接检测的数学量是：①②或①③.
（2）对提升实验结果确切程度有作用的建议是：①③.
（3）对实验结果确切程度有益的其他建议有：对运动同一高度所需时间进行多次检测取其平均值；选定受力后相对伸长量尽量小的绳；尽量减低绳与滑轮的磨擦；尽量减低滑轮与轴的磨擦；选用质量轻的小滑轮；物块A和B要选用密度大的金属等等.
例2、某同事借助如图2所示的实验装置验证机械能守恒定理.圆弧轨道末端水平，离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=（用H、h表示）.
（2）该朋友经实验检测得到一组数据，如下表所示：
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
请在图3的座标纸上做出
关系图.
（3）对比实验结果与理论估算得到的
关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速度（填“小于”或“大于”）理论值.
（4）从
关系图线中剖析得出钢球水平抛出的速度差非常明显，你觉得导致上述误差的可能缘由是.
解析：（1）设钢球离开轨道末端的速率为v，若轨道完全光滑，则有
.钢球离开轨道后做平抛运动，则有
.整理可得：s2=4Hh.
（2）实验数据做出的
关系图如图4所示.
（3）由图4可知，高度h一定，平抛水平位移s2的实际值大于理论值，故钢球平抛的速度大于理论值.
（4）钢球速度出现误差的可能缘由，一是轨道粗糙存在磨擦；二是钢球不仅平动还要转动，存在转动的动能.故答案为：磨擦，转动（回答任一合理答案即可）.
例3、由理论剖析可得，弹簧的弹性势能公式为
（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）.为验证这一推论，A、B两位朋友设计了如下的实验：
①首先她们都进行了图5甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁块，稳定后测得弹簧伸长量为d；
②A朋友完成步骤①后，接着进行了如图5乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁块置于弹簧上，之后竖直地套上一根带有门闩孔的长透明塑胶管，借助门闩压缩弹簧；拔除门闩时，弹簧对小铁块做功，使小铁块弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁块上升的最大高度为H.
③B朋友完成步骤①后，接着进行了如图8丙所示的实验.将这根弹簧置于一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙壁，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.
（1）A、B两位朋友进行图5甲所示实验的目的是为了确定化学量：测量平均速度物理实验视频，用m、d、g表示所求的化学量：.
（2）假如
创立，这么A朋友测出的化学量x与d、H的关系式是：x=；B朋友测出的化学量x与d、h、L的关系式是：x=.
解析：（1）目的是检测弹簧的劲度系数k.当小球处于静止时测量平均速度物理实验视频，有
，可得
（2）A朋友的实验：将弹簧压缩x后释放小球，到小球上升高度H，按照机械能守恒可得
，可解得
B朋友的实验：将弹簧压缩x后释放小球，有
小球离开桌面后，以速率v0做平抛运动，有
和
解以上三式可得
讲义：
学案：
【教学内容】
广州教育出版社出版的普通中学课程标准实验教科书《物理选修2》第四章《机械能和能源》第五节《验证机械能守恒定理》教学
【教学剖析】
1．教材剖析
机械能守恒定理是热学中的一条重要规律，本节要求中学生从实验偏差、实验条件和安全问题等方面设计一个验证机械能守恒定理的实验方案。对中学生的能力要求较高，老师要结合中学生的实际情况，及时给与指导和帮助，通过适当的铺垫来增加中学生的学习难度。
2．学情剖析
因为中学生极少独立设计实验，因而，老师可以通过举例说明来引导中学生学会怎样进行实验设计的思索，有时甚至可以列举几种实验方案，让中学生进行剖析和讨论，之后决定采用其中一种方案。
【教学目标】
一、知识与技能
1．晓得机械能守恒定理的内容和意义。应向中学生说明定理有两层意思：一是动能和势能可以互相转化；二是总机械能守恒。
2．晓得机械能守恒的条件：只有重力和弹力做功，只发生动能和势能的互相转化。
二、过程与技巧
1、通过这个开放型实验，了解中学生对所学知识的把握和灵活应用程度，了解中学生对实验仪器的作用和使用的把握情况。
2、根据中学生设计的实验方案，了解中学生对机械能守恒条件的理解程度，学会如何减少实验偏差。
3、通过实验，使中学生学会处理和解决实际问题的通常思路和技巧。
三、情感、态度与价值观
1、通过这个开放型实验，培养中学生的创新意识和探求能力。
2、通过汇报与交流，使中学生了解实验方案的不足，实际操作的不便，使得中学生对实验方案和实验步骤进行改进，提升实验的确切性。
【教学重点、难点】
设计方案验证机械能守恒定理。
【教学方式】
实验验证法、观察比较法
【教学类型】
实验课
【教学媒体】
各类多媒体教学软件
【实验器材】
铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、直尺、重物、纸带、复写纸片、导线和电源等。
【教学过程】
一、复习提问，引入新课
师：在上面我们学习机械能守恒定理。机械能守恒定理的内容是哪些？表达式是哪些？满足的条件是哪些？这节课我们要设计验证机械能守恒定理的实验方案，并进行实际操作。
板书：第四章机械能和能源
第五节验证机械能守恒定理
二、进行科学探究
1．提出问题
师：1.本实验通过物体的哪些运动验证机械能守恒？2.验证得到哪些结果就可以说明物体的机械能守恒？3.求重力势能的降低量须要检测哪些量，求动能的降低量须要检测哪些量？须要哪些器材？
生：本节的实验目的是验证机械能守恒定理，可通过物体的自由落体运动来验证机械能守恒定理；若物体降低的重力势能等于物体降低的动能，就可以说明物体的机械能守恒；实验中，可以通过检测物体增长的高度来求出物体降低的重力势能，通过求出始末的速率来晓得物体降低的动能。
2．设计实验方案
生：（1）实验原理：在自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，但总的机械能保持不变。借助打点计时器记录物体运动的位置，再依照纸带记录的点迹求出物体的速率。物体在下落过程中遭到打点计时器的阻力和空气阻力，为了使物体在下落过程中遭到的各类阻力可以忽视，必须加强物体的质量，所以实验用质量较大的重锤。假如重锤从静止开始下落高度h时，速率减小到v，由机械能守恒应当有mgh＝mv2/2。（2）实验器材：电磁打点计时器、低压交流电源、纸带、复写纸、重物（附纸带夹子）、刻度尺、铁架台、导线。
3．实验操作
班主任提醒：注意机械能守恒定理的条件，尽可能降低偏差。
生：实验步骤：（1）按图1所示装置安装好电磁打点计时器并用导线将打点计时器接在4～6V的交流电源上；（2）将纸带穿过打点计时器，纸带上端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止在紧靠打点计时器的地方；（3）先接通电源，再握住纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；（4）更换纸带，重复上述步骤；（5）在取下的纸带中选购第一、二两点宽度接近2mm且点迹清晰的纸带检测，记下起点位置Ｏ，再选购五个连续的点，注明A、B、C、D、E，用刻度尺量出各点距Ｏ点的距离h1、h2、h3、h4、h5；（6）用公式vn=(hn+1—hn-1)/2T估算各点的速率；（7）估算各点对应的势能降低量△Ep和动能降低量△Ek进行比较。
4．记录数据、数据处理
班主任提醒：注意有效位数。
各计数点
下落高度h/m
速率v/(m·s-1)
——
——
mgh/J
——
——
mv2/2
——
—
5．偏差剖析
班主任提醒：可用列表法、作图法处理。
（1）安装打点计时器时，两纸带限位孔必须在同一竖直直线上，以减少纸带与限位孔的磨擦阻力。
（2）实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后才会抬起纸带让重锤下落。
（3）选用密度较大的物体作重锤，以相对减少空气阻力的影响，实验中无需测出重锤的质量m，可保留在验证式中。
（4）检测下落高度时，都必须从起始点算起，不能弄错。为了减少检测h值的相对偏差，选定的各计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，约50cm即可。
（5）实验中应选购第一、二两点宽度接近2mm的纸带，而不是使用vt＝gt估算某点的速率，应按照中间时刻的瞬时速率与全程平均速率的关系求解。
（6）实验中因为空气阻力及其它阻力的存在，测出的物体动能的降低量应大于重力势能的降低量。
6．应用
师：例题剖析与补充训练……
例题：某同事在做“验证机械能守恒定理”的实验中，不慎将一条选择好的纸带的后面部份损毁，剩下的一段带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图2所示，已知打点
计时器的周期为0.02s，重力加速度为g=9.8m/s2。试证明在实验偏差容许的范围内机械能守恒。
▼
▼
图文来自网路，版权归原作者，如有不妥，告知即删