高中物理-探究动能和势能的转化和守恒教学设计学情分析教材分析课后反思

1/4 3/4 2/4探究动能与重力势能的转化与守恒学习目标：1、探究动能与重力势能的转化与守恒,2、理解实验原理、掌握实验方法,培养动手实验能力和处理实验数据,3、理解机械能守恒定律的条件和内容。温故而知新：1、物理学中把物体由于运动而具有的能叫。2、把物体处于一定的高度而具有的能叫做。3、把物体因发生弹性形变而具有的能叫做。4、重力做功与重力势能的改变有什么关系？新课教学一、生活中动能和势能可以发生转化二、钢球用细绳悬起，教师演示实验。三、动能和势能之间可以发生相互转化，在转化过程中有什么规律？四、分组探究实验（一）实验器材（甲组和乙组）：打点计时器，低压交流电源，带有铁夹的铁架台，纸带，复写纸，带夹子的重物，刻度尺，导线两根。1、安装置：按图2将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。2、打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3～5次实验。3、选纸带，处理实验数据。实验中几个小问题？1、该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O为计时起点,O点的速度应为零。怎样判别呢?2、测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错。他的看法正确吗?3、如何计算纸带上某一点速度？4、在安装打点计时器时应注意什么?为什么?

5、实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?

6、是否需要测量重物的质量?7、如何平衡摩擦力？（三）实验数据处理：(1)甲组：应选点迹清晰，且1、2两点间距离略小于或接近2mm的纸带，起始点和另外一点。说明：g=9.8m/s2，mg△h为重力势能减少量，△EK为动能的增加量。表格测量点△h/mvmg△h△EK123实验结论：在误差允许的范围内重物的重力势能与动能的相等，说明物体的动能和势能的是保持不变的，既守恒。误差分析：(2)乙组：处理纸带时，选择适当的点为基准点（起点），只要后面的点迹清晰就可选用。说明：g=9.8m/s2，mg△h为重力势能减少量，△EK为动能的增加量。测量点△h/mvAvBmg△h△EK123实验结论：在误差允许的范围内重物的重力势能与动能的相等，说明物体的动能和势能的是保持不变的，即守恒。误差分析：（三）实验器材（丙组）：小车、电火花计时器、纸带、钩码、一端带滑轮的长木板、细线、刻度尺。1、按实验设计图将实验器材装好，平衡摩擦力2、将纸带一端连接在小车后面，另一端穿过电火花计时器，先接通电源，后释放重物，让重物带着小车一起运动，（重物质量M=小车质量m）3、更换纸带重复做3～5次实验，4、选纸带，处理实验数据。处理纸带时，选择适当的点为基准点（起点），只要后面的点迹清晰就可选用。说明：g=9.8m/s2，mg△h为重物重力势能减少量，△EK1为重物的动能△EK2为小车和重物动能的增加量测量点△h/mvAvBmg△h△EK1△EK2123实验结论：重物的重力势能减少量（添大于或小于或等于）重物和小车动能的增加量，说明整个系统势能和动能的转化（添相等或不相等），即系统守恒。误差分析：结论：在自由落体运动中动能和势能相互转化，在转化过程中机械能不变。条件：课堂小结：我学会了什么？1、2、3、小试身手：1、在《探究动能和势能转化》的实验中，下列操作正确的是()A．先释放重物，后接通电源B．用秒表测量重物下落的时间C．打完一条纸带后，立即切断电源D．选用重锤后要称质量2、在《探究动能和势能转化》中，要验证重锤下落时重力势能的减少量等于它动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有()A．用天平称出重锤的质量B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D．接通电源，释放纸带E．用秒表测出重锤下落的时间学生通过上一节的学习，已经理解了重力做功和势能之间的关系，也学习了动能和动能定律。在前面探究了合力做功和动能改变量之间的关系，为本节课打下了基础。本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会，培养学生实验探究的能力，提高学生理论联系实际的水平。因此，本节选择了两个实验来对比分析，一个是：自由落体运动来进行实验探究，另一个是重物和小车系统为研究对象进行实验探究。在实验中只需测出重物下降的高度和对应的速度，然后计算重力势能的减少量和动能的增加量来分析。这就要求学生要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理及实验误差的分析，通过实验数据的处理增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。1、引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的探究能力、思维能力，注重在教学过程中渗透科学方法，紧扣课程标准要求，达成预定的教学目标。

2、在引入中采用演示实验，引起学生的兴趣，调动学生的参与性，让学生观察这种现象，效果较好。3、小组讨论法：针对实验出现的注意事项，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神，让学生通过分析、讨论、总结，获得亲身体验，产生努力求知的欲望。4、通过三组实验数据的对比，让学生分析实验的结果，理论联系实际，增加了学生的机械能守恒定律的理解，效果较好。本节课是高中课程实验实验教材物理必修二第二章，第三节内容。教材给出机械能定义后，已经学习了动能定律和验证动能定律的实验。新教材这节课通过实验探究动能和势能的相互转化，培养学生设计实验的能力，操作能力，以及实验数据的处理能力，引导学生思考实验结果和减小误差的方法，不是通过原有的公式进行直接推导的结果，这样既能加深印象也能更好让学生了解和认识到物理来源与生活，增加学习物理的热情和参与度。【评测练习】1.在《探究动能和势能转化》的实验中，下列操作正确的是()A．先释放重物，后接通电源B．用秒表测量重物下落的时间C．打完一条纸带后，立即切断电源D．选用重锤后要称质量2.在《探究动能和势能转化》中，要验证重锤下落时重力势能的减少量等于它动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有()A．用天平称出重锤的质量B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D．接通电源，释放纸带E．用秒表测出重锤下落的时间本节课我根据高一年级学生的心理特征及其认知规律，在教学策略上我采用：创设问题情境——学生探究——分析实验结果——总结的“四环节”探究式教学策略。运用了直观教学和活动探究的教学方法，以“教师为主导，学生为主体”，教师的“导”立足于学生的“学”，以学法为重心，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，从而达到预期的教学效果。本实验中因为加入了以物体和小车组成的系统探究系统机械能守恒，学生在平衡摩擦力时要更加准确才能使实验误差更小。知识与技能

1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2、掌握探究动能与重力势能的转化与守恒。3、理解实验原理、掌握实验方法。