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浅谈对机械能守恒定律的验证 　　【摘要】随着新课改的发展和推动，在当今的高中物理教学中，实验成为了一项非常重要的教学手法。实验不仅能让学生深入理解物理概念和物理知识，而且可以提高学生的动手操作能力和课本知识感知能力。本文将针对机械能守恒定律的验证实验进行分析和探索，希望能给广大教师提供一些帮助。 　　【关键词】机械能守恒;高中物理;物理实验;实施方法 　　【中图分类号】g642.477【文献标识码】a 　　【文章编号】2095-3089（2019）16-0288-02 　　机械能守恒定律，是高中物理教学中的一个重要板块。也是高中生在学习物理过程中必须要进行的实验，更是当前高中考试和升学考试中的一个热门题型。由此可见，机械能守恒定律的验证实验对于高中生来讲是非常重要的。在此，本文对其作出分析： 　　一、基本原理 　　教师明确给学生：每当在重力或者弹力为做功的物体系统之内，动能与势能就能实现相互转化和相互干预，而物体系统总的机械能则能保持不变，正常运作。 　　二、重物选择 　　在进行实验的时候，让物体通过自由落体的方式下落。以研究物体自由下落过程中，动能与势能的相互变化和干预，来验证机械能守恒定律。 　　首先，教师要让学生知道实验存在的误差都有哪些，如：第一是物体下落会受到空气阻力的影响和干预。第二是自带和打点计时器之间会产生一定的摩擦，而摩擦则会产生相应的阻力。因此，在重物自由下落的过程中，减少的重力势能总是要大于增加的重力势能。这时候，学生会进行思考，最终，为了让实验减小误差，在允许的条件下，会采用重物质量为300g的生铁重錘。 　　随后，教师可以告诉学生：若单一验证机械能守恒与否，则大可不必测量生铁重锤的质量，只要满足重力势能的减少量与动能的增加量就能实现验证目的。但是，若要对重力势能减少量与动力的增加量两者的数值进行对比，就需要利用天平精确的测出生铁重锤的准确质量为多少。这时候学生则会明白，为什么要测出生铁重锤的准确质量。 　　三、初、末位的确定 　　实验之前，要认真选择一条比较耐用的实验纸带，假如重物机械能守恒，重物落体的第一个时间段为0.02秒，位移为h=〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗gt2=〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗×9.8×0.022m=0.002m。这时可得出，2mm。由此可见，从纸带开始落体的最初亮点之间时间阶段大约为2mm的时候，做出的实验效果是最好的。 　　假如选取生铁重锤之后，开始的落体点为初始位置，那么初始动能就为0。在取自此之后清晰的某一点为末位置，并且以其位置将其设定为0势能面，那么，这时候需要进行验证的机械守恒定律的公式就是：mgh=〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv2了。 　　如，之后取下落后某点的位置，将之作为初位置，打初位置点时，生铁重锤的动能是〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv21。然后，再取这一点之后清晰的某点作为末位置，并且以该位置作为0势能面，打此点时，生铁重锤的动能应该是〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv22。那么，这时候需要验证的机械能守恒定律的公式就是：〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv21+mgh=〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv22。 　　四、动能与势能测定 　　重力势能的正确表达方式为mgh。h指的是初、末位置之间的距离关系。而关于动能〖sx（〗1〖〗2〖sx）〗mv2里面，速度的测量时候，有一种做法是采用纸带上的时间间隔为n，得出落体时间为0.01ns的结论，再通过v=gt这一公式得出最后的速度数据。但是因为空气阻力的影响所产生的摩擦力，生铁重锤在落体的加速度取g显然是不合理的。与此同时，因为纸带打点清晰度条件不够，在计算落体时间阶段间隔数n的时候，其准确性就会失去保障。因此，这种做法可以排除掉。而另一种方法为：利用h，根据v2=2gh来得出最终的速度数据。与之前一样，因为空气阻力的干扰和影响，生铁重锤在炉体的加速度取g同样不合理，这时候，采用需要验证的机械能守恒定律的结论来进行速度推导，从逻辑关系方面来讲，也是不正确的。最后，可以得出正确的做法为：测量出之前选定位置的前后两点之间的距离数据，然后使用v=xn+〖sx（〗xn+1〖〗2t〖sx）〗的计算方式，将这一距离之间的落体平均速度计算出来，然后再利用落体平均速度替换瞬时速度。 　　五、数据处理方式 　　在实验之后，要做的第一项工作就是让学生进行测量和记录数据，并且制作表格，把数据有规律的、整齐的排列起来。它不仅能反映出相应的物理定量和变量之间的关系以及变化情况，而且可以清晰明了的将各种数据和测量结果呈现在学生面前，让学生更深刻的、更全面的了解其实验方法和实验结果。这时候，学