高中物理人教版第七章机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律 全市获奖

第九节实验：验证机械能守恒定律设计思想本节教学内容的基本特点：设计实验，通过实验数据的处理来验证前一节所学内容。本节内容在章或单元中的地位：本节内容是在前一节《机械能守恒定律》以后紧跟上的一节，让学生过自己动手设计实验来验证：一个质点如果只有动能和势能的转化，那么该质点的机械能保持不变。应该来说，与前面一节密不可分，如果学生通过自己亲自实验，发现确实是这样的，那么学生们对机械能守恒的条件就会深信不疑，从而比较轻松而牢固地掌握该定律。而根据新一轮基础教育课程改革精神，培养学生热爱科学，培养学生的实验动手能力、培养学生创新精神和创新能力，是物理教学的重要任务。因此本节内容应该是全章重点之一。根据教学的总体目标，根据学生的情况和教学资源，本节课主要采用的教学方式：对于物理基础较好的学生，除了教材上以物体做自由落体运动来验证以外，引导学生讨论，还可以运用什么模型、通过什么方法、需要测量哪些物理量、怎样验证。教学目标知识与技能：1、通过实验验证机械能守恒定律2、进一步掌握打点计时器的使用方法。3、掌握匀变速直线运动瞬时速度的计算方法。过程与方法：实验教学法、启发式教学法情感态度与价值观：培养学生认真的科学态度、严谨、有序的思维习惯、培养学生勤于思考的学习习惯，帮助学生树立爱科学、崇尚科学的信念。教学重点验证机械能守恒的实验原理、实验设计、操作、实验数据处理。教学难点实验设计思路、瞬时速度的测定及实验数据的采集与处理、实验误差分析教学资源教材、实验器材教法设计启发式教学、实验动手操作教学过程教师活动学生活动设计意图新课教学二、实验：验证机械能守恒定律实验原理：当物体做自由落体验时先用实验数据处理：提问：（1）怎样测重锤下降高度h？（2）怎样测重物下降到此处的瞬时速度？听取完学生讨论及回答后老师讲述：为使实验原理更2mm图所示，这些距离就是重锤从静止开始运动到点1、2、3……时下落的高度h1、h2、h3……利用匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于该段5、实验误差分析：提问还可以怎样处理数据？此实验中：得出的动能增加量与重力势能减少量谁大谁小？为什么？此时，两派学生必然要激烈辩护，当然有一部分同学就开始积极思考了。此时老师阐述正确观点。让学生知道为什么<是正确的。（因为还有摩擦会生热）实验结论：三、巩固练习------重点、难点、疑点剖析例：在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图所示.(图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带要求计算：(1)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少?(2)重锤下落到打B点时增加的动能为多大?(3)从上述数据可得出什么结论?解析:(1)重锤从开始下落到打B点时减少的重力势能为：===×0m=1.911(2)重锤下落到打B点时的速度为0)/(2×m/s=8m/s则物体从开始下落到打B点增加的动能为=8)2m/2J=

1.889m(3)在实验误差允许的范围内重锤重力势能的减少量等于其动能的增加量，故重锤机械能守恒.总结:重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力的作用(打点计时器对纸带的摩擦阻力,空气阻力等),重锤克服阻力做功要损失一部分机械能.学生动脑思考学生可能会回答：需要测量的物理量：下落高度h、下落到该高度时重物的速度以及重物质量m。让学生体会数据如何处理？学生讨论学生回答：既然实验都是有误差的，所以有的同学说>，有的说<。让学生思考，这个实验的结论如何下？学生练习促进学生开动脑筋渗透物理学实验研究过程引导学生分析实验误差养成良好习惯，实验以后得到什么结果。掌握重点、突破难点板书设计第九节