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验证机械能守恒定律

发表时间：2021/4/9 来源：《中小学教育》2021年5月1期作者：谭建宇

[导读] 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。

谭建宇南乐县第一高级中学
【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：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2021）05-142-01

        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。

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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、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，学生通过观察和数据对比分析，就能明白机械能守恒定律的验证结论。
        四、例题鉴赏
        为了全面加强学生对课堂知识的理解，教师可采用历年来高考题目作为参考，让学生进行例题鉴赏。以此加强学生的物理综合学习能力。
        总之，在开展高中物理课堂实验的时候，教师要秉承着严谨的态度，在实验过程中，任何有关于实验的内容都需要就讲解清楚，任何影响实验的环境都要考虑进去。只有这样，才能让学生养成一种有利于学习的态度。
参考文献
[1]赵坚.关于与机械能守恒相关的一些问题的探讨[J].物理教师，2019，40（05）：62-65.
[2]黄梅花.核心素养导向下的高效实验课探索——以“验证机械能守恒定律”的实验教学为例[J].中学理科园地，2019，15（02）：49-50.