實驗驗證機(jī)械能守恒定律說課稿市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

1、試驗：驗證機(jī)械能守恒定律第1頁（1）教材分析（4）教學(xué)過程分析（3）實驗?zāi)考霸碓囼灒候炞C機(jī)械能守恒定律（2）教法學(xué)法分析第2頁教材分析：1、本節(jié)課是人教版高中物理，必修2第七章機(jī)械能守恒定律第九節(jié)。機(jī)械能守恒是本章關(guān)鍵內(nèi)容，在物理學(xué)理論和應(yīng)用方面十分主要，但這種思想和相關(guān)規(guī)律，因為其抽象性、概念性強(qiáng)，學(xué)生要真正掌握和靈活利用還是很困難。2、本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后，意在學(xué)生了解定律適用條件基礎(chǔ)上，經(jīng)過試驗測量及對試驗數(shù)據(jù)分析處理，對機(jī)械能守恒定律應(yīng)用范圍有深刻認(rèn)識。一、教材分析 第3頁 機(jī)械能守恒定律告訴我們，在只有重力或者彈力做功系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。 在試驗中只需測出重錘下降高度

2、和對應(yīng)速度，然后代入相關(guān)公式計算就可驗證。第4頁知識層面：學(xué)生們經(jīng)過前面學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步了解動能、勢能概念和機(jī)械能守恒定律內(nèi)容以及適用條件。能力層面：學(xué)生已會用打點(diǎn)計時器和刻度尺，初步具備一定試驗操作技能，和數(shù)據(jù)處理能力。 本試驗經(jīng)過紙帶數(shù)據(jù)分析方法，學(xué)生要到達(dá)驗證機(jī)械能守恒目標(biāo)，鞏固紙帶法處理數(shù)據(jù)能力。學(xué)情分析第5頁教學(xué)目標(biāo)與重、難點(diǎn) 教學(xué)目標(biāo)1、試驗驗證機(jī)械能守恒定律；2、經(jīng)過分組試驗，提升學(xué)生動手能力、協(xié)作意識；3、深入鞏固利用紙帶處理問題能力。 重 點(diǎn)： 驗證機(jī)械能守恒定律 難 點(diǎn)： 試驗數(shù)據(jù)處理與誤差分析 第6頁二、教法、學(xué)法分析1、教法：采取啟發(fā)式、試驗探究式教學(xué)方法，借助多媒體輔助

3、教學(xué)等。2、學(xué)法：讓學(xué)生親自參加試驗方案設(shè)計，小組互助、互動交流得出試驗過程方法步驟。第7頁實驗?zāi)浚候炞C機(jī)械能守恒定律。三、實驗?zāi)考霸?試驗原理: 在自由落體運(yùn)動中，比較重物在某一過程初末狀態(tài)動能改變與勢能改變多少，就能驗證機(jī)械能是否守恒。初速度為0第8頁1、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課四、教學(xué)流程列舉生活實例 在運(yùn)動員跳水過程，入水之前機(jī)械能是否守恒？假如不計空氣阻力，機(jī)械能是否守恒？第9頁2、設(shè)計試驗，驗證規(guī)律（1）探究確定研究方法:問題:假如讓你設(shè)計一個試驗來驗證機(jī)械能守恒定律，你會怎樣做？給出你設(shè)計方案。學(xué)生可能回答有：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)動等等。設(shè)計意

4、圖：學(xué)生在預(yù)習(xí)學(xué)案基礎(chǔ)上，提升設(shè)計能力，靈活利用所學(xué)知識處理問題能力。分組討論后，選取自由落體運(yùn)動方案作研究！第10頁（2）方案原理分析問題1：用什么物體什么運(yùn)動過程能夠驗證機(jī)械能守恒定律？（重物自由下落）問題2：驗證到什么結(jié)果就能夠說驗證了機(jī)械能守恒?（重物下落某過程Ep= Ek)問題3：怎樣測量自由落體運(yùn)動中，物體重力勢能降低許和對應(yīng)過程動能增加量？（測量重物質(zhì)量m,下落高度h，速度v）問題4：試驗需要什么器材？（打點(diǎn)計時器等）設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)原理，自主挑選試驗器材設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生對方案原理進(jìn)行分析，探究方案實施詳細(xì)細(xì)節(jié)，落實方案設(shè)計目標(biāo)。第11頁打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)跡紙帶統(tǒng)計自由落體

5、信息帶夾子重物自由下落？鐵架臺固定試驗裝置（3）試驗器材: 電火花打點(diǎn)計時器（或電磁打點(diǎn)計時器）、220V交流電源(或?qū)W生電源)、重物（300g5g）、 紙帶、鐵架臺、刻度尺等第12頁按照書本所表示裝置安裝打點(diǎn)計時器將紙帶穿過計時器，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）試驗步驟:第13頁3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理設(shè)計意圖：指導(dǎo)學(xué)生挑選紙帶方法，促使學(xué)生深入思索自由落體規(guī)律（1）怎樣選紙帶？起始點(diǎn)需要選擇第1、2兩點(diǎn)間距靠近2 mm點(diǎn)跡清楚紙帶( )。以打在紙帶上第1個點(diǎn)作為起始點(diǎn)（初速度為零）第14頁Onhnhn+1hn-1n+1n-1（2）怎樣測定第n個點(diǎn)

6、瞬時速度？平均速度法：TT第15頁g9.8m/s2，T0.02s 數(shù)據(jù)序號 下落高度h(cm)瞬時速度v(m/s)重力勢能降低許mgh (J) 動能增加量 (J) 123.32 227.75 332.52 437.75 543.30 設(shè)計表格，統(tǒng)計數(shù)據(jù)： 第16頁(3)、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論數(shù)據(jù)序號 下落高度h(cm)瞬時速度v(m/s)重力勢能降低許mgh (J) 動能增加量 (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

7、.24 方法1：表格法設(shè)計意圖：利用表格法對比分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生觀察歸納總結(jié)物理思想。在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落中Ep=Ek ,即證機(jī)械能守恒！第17頁數(shù)據(jù)序號 下落高度h(m)瞬時速度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：圖像法由圖可知直線斜率為9.699m/s2,在誤差允許范圍內(nèi)與g近似相等。第18頁得出結(jié)論： 在試驗誤差允許范圍內(nèi)，物體自由下落時重力勢能和動能能夠相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。 第19頁（2）偶然誤差：測量長度時會帶來讀數(shù)誤差,作圖誤差。誤差起源：（1）系統(tǒng)誤差：試驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力做功，故動能增加量Ek 必定稍小于勢能降低許 Ep。減小誤差方法: (1)打點(diǎn)計時器安裝時要豎直，同時 必須使紙帶與兩限位孔在同一豎直線上； (2)重物選取質(zhì)量較大而體積小物體 (即密度大物體)。4、誤差分析？設(shè)計意圖：鍛煉學(xué)生尋找誤差起源能力，學(xué)會減小誤差方法第20頁作業(yè)設(shè)計寫一份關(guān)于本節(jié)課試驗匯報。第21頁板書設(shè)計實驗：驗證機(jī)械能守恒定律一、實驗?zāi)浚候炞C機(jī)械能守恒定律