實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿優(yōu)秀課件

1、1實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2（1 1）教材分析）教材分析（4 4）教學(xué)過(guò)程分析）教學(xué)過(guò)程分析（3 3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸恚?shí)驗(yàn)?zāi)康募霸韺?shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（2 2）教法學(xué)法分析）教法學(xué)法分析3教材分析：1 1、本節(jié)課是人教版高中物理，必修、本節(jié)課是人教版高中物理，必修2 2第七章第七章機(jī)械機(jī)械能守恒定律能守恒定律的第九節(jié)。的第九節(jié)。機(jī)械能守恒是本章的核心內(nèi)容，在物理學(xué)理論和應(yīng)用方面十分重要，但這種思想和有關(guān)規(guī)律，由于其抽象性、概念性強(qiáng)，學(xué)生要真正的掌握和靈活運(yùn)用還是很困難。2、本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后，旨在學(xué)生了解定律適用條件的基礎(chǔ)

2、上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)機(jī)械能守恒定律應(yīng)用范圍有深刻的認(rèn)識(shí)。一、教材分析一、教材分析 4 機(jī)械能守恒定律告訴我們，在只有重力或者彈力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。 在實(shí)驗(yàn)中只需測(cè)出重錘下降的高度和對(duì)應(yīng)的速度，然后代入相關(guān)公式計(jì)算就可驗(yàn)證。5知識(shí)層面：學(xué)生們通過(guò)前面學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步了解動(dòng)能、勢(shì)能的概念和機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容以及適用條件。能力層面：學(xué)生已會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺，初步具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，和數(shù)據(jù)處理能力。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)的分析方法，學(xué)生要達(dá)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)的分析方法，學(xué)生要達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的，鞏固紙帶法處理數(shù)據(jù)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的，鞏固紙帶法處理數(shù)據(jù)能力能力

3、。學(xué)情分析學(xué)情分析6教學(xué)目標(biāo)與重、難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)與重、難點(diǎn) 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；2、通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手能力、協(xié)作意識(shí)；3、進(jìn)一步鞏固利用紙帶解決問(wèn)題的能力。 重重 點(diǎn)：點(diǎn)： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 難難 點(diǎn)：點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與誤差分析 7二、教法、學(xué)法分析二、教法、學(xué)法分析1、教法：采用啟發(fā)式、實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)方法，借助多媒體輔助教學(xué)等。2、學(xué)法：讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，小組互助、互動(dòng)交流得出實(shí)驗(yàn)的過(guò)程方法步驟。8實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸砣?、?shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理: : 在自由落體的運(yùn)動(dòng)中，比較重物

4、在某一過(guò)程的初末狀態(tài)動(dòng)能變化與勢(shì)能變化的多少，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。212212222121)21(21mvmvmghghvmvmgh或初速度為091 1、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課四、教學(xué)流程列舉生活實(shí)例 在運(yùn)動(dòng)員跳水的過(guò)程，入水之前機(jī)械能是否守恒？如果不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能是否守恒？102 2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證規(guī)律、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證規(guī)律（1 1）探究確定研究方法）探究確定研究方法: :問(wèn)題:如果讓你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，你會(huì)怎樣做？給出你的設(shè)計(jì)方案。學(xué)生的可能的回答有：如：自由落體、單擺、彈簧振子、物體沿光滑軌道下滑、各種拋體運(yùn)動(dòng)等等。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在預(yù)習(xí)學(xué)案基礎(chǔ)上，提

5、高設(shè)計(jì)能力，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。分組討論后，選取自由落體運(yùn)動(dòng)方案作研究！11（2 2）方案原理分析方案原理分析問(wèn)題1：用什么物體的什么運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？（重物自由下落）問(wèn)題2：驗(yàn)證到什么結(jié)果就可以說(shuō)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒?（重物下落某過(guò)程Ep= Ek)問(wèn)題3：如何測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量？（測(cè)量重物質(zhì)量m,下落高度h，速度v）問(wèn)題4：實(shí)驗(yàn)需要什么器材？（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等）設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)原理，自主挑選實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)方案的原理進(jìn)行分析，探究方案實(shí)施的具體細(xì)節(jié)，落實(shí)方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)。12打點(diǎn)計(jì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打時(shí)器打下點(diǎn)跡下點(diǎn)跡紙

6、帶記錄紙帶記錄自由落體自由落體信息信息帶夾子的重帶夾子的重物自由下落物自由下落？鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)固定實(shí)固定實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)裝置（3）實(shí)驗(yàn)器材）實(shí)驗(yàn)器材: 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）、220V交交流電源流電源(或?qū)W生電源或?qū)W生電源)、重物（、重物（300g5g）、）、 紙帶、鐵紙帶、鐵架臺(tái)、刻度尺等架臺(tái)、刻度尺等13按照課本所示裝置安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，下端與重物相連先接通電源后釋放紙帶更換紙帶，重復(fù)以上步驟選擇紙帶，處理數(shù)據(jù)（4）實(shí)驗(yàn)步驟）實(shí)驗(yàn)步驟:143 3、數(shù)據(jù)的記錄及處理、數(shù)據(jù)的記錄及處理設(shè)計(jì)意圖：指導(dǎo)學(xué)生挑選紙帶方法，促使學(xué)生深入思考自由

7、落體規(guī)律（1）怎樣選紙帶？）怎樣選紙帶？起始點(diǎn)起始點(diǎn)需要選擇第需要選擇第1、2兩點(diǎn)間距接近兩點(diǎn)間距接近2 mm的的點(diǎn)跡清晰的紙帶點(diǎn)跡清晰的紙帶( )。以打在紙帶上的第以打在紙帶上的第1個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)（初速度為零）個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)（初速度為零）mmgtx202.08 .921212215Onhnhn+1hn-1n+1n-1Thhvnnn211（2）怎樣測(cè)定）怎樣測(cè)定第第n個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度？平均速度法：平均速度法：TT16g9.8m/s2，T0.02s 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)序號(hào)序號(hào) 下落高度下落高度h(cm)瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度v(m/s)重力勢(shì)能減重力勢(shì)能減少量少量mgh (J) 動(dòng)能增加量動(dòng)能增加量

8、 (J) 123.32 227.75 332.52 437.75 543.30 221mv設(shè)計(jì)表格，記錄數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)表格，記錄數(shù)據(jù)： 17(3)(3)、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)序號(hào)序號(hào) 下落高度下落高度h(cm)瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度v(m/s)重力勢(shì)能減重力勢(shì)能減少量少量mgh (J) 動(dòng)能增加量動(dòng)能增加量 (J) 123.32 2.10 0.69 0.66 227.75 2.30 0.82 0.79 332.52 2.50 0.96 0.94 437.75 2.70 1.11 1.09 543.30 2.88 1.27 1.24 方法1：表格法設(shè)計(jì)意圖：利用表格法對(duì)比分析數(shù)據(jù)

9、，培養(yǎng)學(xué)生觀察歸納總結(jié)的物理思想。221mv在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落中Ep=Ek ,即證機(jī)械能守恒！18hv2699. 92）（22/2smv2）（mh數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)序號(hào)序號(hào) 下落高度下落高度h(m)瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度v(m/s) (m2/s2)10.232.10 2.2020.282.30 2.65 30.332.503.1340.382.70 3.6350.432.884.1560.490.384.72方法2：圖像法22v由圖可知直線斜率為由圖可知直線斜率為9.699m/s2, ,在在誤差允許范圍內(nèi)與誤差允許范圍內(nèi)與g g近似相等。近似相等。19得出結(jié)論：得出結(jié)論： 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，物體

10、自由下落時(shí)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，物體自由下落時(shí)的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變?？偭勘３植蛔?。 20（2）偶然誤差：）偶然誤差：測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)讀測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)讀數(shù)誤差數(shù)誤差,作圖誤差。作圖誤差。誤差來(lái)源：誤差來(lái)源：（1）系統(tǒng)誤差：）系統(tǒng)誤差：實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力做功，故動(dòng)能的增加量中要克服阻力做功，故動(dòng)能的增加量Ek 必必定稍定稍小于小于勢(shì)能的減少勢(shì)能的減少量量 Ep。減小誤差方法減小誤差方法: (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要豎直，同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要豎直，同時(shí) 必須使紙帶與兩限位孔在同一豎直

11、線上；必須使紙帶與兩限位孔在同一豎直線上； (2)重物選用質(zhì)量較大而體積小的物體重物選用質(zhì)量較大而體積小的物體 (即密度大物體即密度大物體)。4 4、誤差分析、誤差分析？設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生尋找誤差來(lái)源的能力，學(xué)會(huì)減小誤差的方法21作業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)一份關(guān)于本節(jié)課實(shí)驗(yàn)的報(bào)告。寫(xiě)一份關(guān)于本節(jié)課實(shí)驗(yàn)的報(bào)告。22板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：三、實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等三、實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1 1、安裝裝置、安裝裝置2 2、穿紙帶、穿紙帶3 3、打紙帶、打紙帶4 4、換紙帶、換紙帶 5 5、挑選