高中物理人教版第七章機械能守恒定律實驗驗證機械能守恒定律 全市獲獎

第九節(jié)實驗：驗證機械能守恒定律設(shè)計思想本節(jié)教學內(nèi)容的基本特點：設(shè)計實驗，通過實驗數(shù)據(jù)的處理來驗證前一節(jié)所學內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容在章或單元中的地位：本節(jié)內(nèi)容是在前一節(jié)《機械能守恒定律》以后緊跟上的一節(jié)，讓學生過自己動手設(shè)計實驗來驗證：一個質(zhì)點如果只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，那么該質(zhì)點的機械能保持不變。應(yīng)該來說，與前面一節(jié)密不可分，如果學生通過自己親自實驗，發(fā)現(xiàn)確實是這樣的，那么學生們對機械能守恒的條件就會深信不疑，從而比較輕松而牢固地掌握該定律。而根據(jù)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革精神，培養(yǎng)學生熱愛科學，培養(yǎng)學生的實驗動手能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是物理教學的重要任務(wù)。因此本節(jié)內(nèi)容應(yīng)該是全章重點之一。根據(jù)教學的總體目標，根據(jù)學生的情況和教學資源，本節(jié)課主要采用的教學方式：對于物理基礎(chǔ)較好的學生，除了教材上以物體做自由落體運動來驗證以外，引導學生討論，還可以運用什么模型、通過什么方法、需要測量哪些物理量、怎樣驗證。教學目標知識與技能：1、通過實驗驗證機械能守恒定律2、進一步掌握打點計時器的使用方法。3、掌握勻變速直線運動瞬時速度的計算方法。過程與方法：實驗教學法、啟發(fā)式教學法情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生認真的科學態(tài)度、嚴謹、有序的思維習慣、培養(yǎng)學生勤于思考的學習習慣，幫助學生樹立愛科學、崇尚科學的信念。教學重點驗證機械能守恒的實驗原理、實驗設(shè)計、操作、實驗數(shù)據(jù)處理。教學難點實驗設(shè)計思路、瞬時速度的測定及實驗數(shù)據(jù)的采集與處理、實驗誤差分析教學資源教材、實驗器材教法設(shè)計啟發(fā)式教學、實驗動手操作教學過程教師活動學生活動設(shè)計意圖新課教學二、實驗：驗證機械能守恒定律實驗原理：當物體做自由落體驗時先用實驗數(shù)據(jù)處理：提問：（1）怎樣測重錘下降高度h？（2）怎樣測重物下降到此處的瞬時速度？聽取完學生討論及回答后老師講述：為使實驗原理更2mm圖所示，這些距離就是重錘從靜止開始運動到點1、2、3……時下落的高度h1、h2、h3……利用勻變速直線運動的物體中間時刻的瞬時速度等于該段5、實驗誤差分析：提問還可以怎樣處理數(shù)據(jù)？此實驗中：得出的動能增加量與重力勢能減少量誰大誰??？為什么？此時，兩派學生必然要激烈辯護，當然有一部分同學就開始積極思考了。此時老師闡述正確觀點。讓學生知道為什么<是正確的。（因為還有摩擦會生熱）實驗結(jié)論：三、鞏固練習------重點、難點、疑點剖析例：在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量各計數(shù)點對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示.(圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點)根據(jù)紙帶要求計算：(1)若重錘的質(zhì)量為m，則重錘從開始下落到打B點時，減少的重力勢能是多少?(2)重錘下落到打B點時增加的動能為多大?(3)從上述數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?解析:(1)重錘從開始下落到打B點時減少的重力勢能為：===×0m=1.911(2)重錘下落到打B點時的速度為0)/(2×m/s=8m/s則物體從開始下落到打B點增加的動能為=8)2m/2J=

1.889m(3)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重錘重力勢能的減少量等于其動能的增加量，故重錘機械能守恒.總結(jié):重錘減少的重力勢能略大于其增加的動能的原因是：重錘在下落時要受到阻力的作用(打點計時器對紙帶的摩擦阻力,空氣阻力等),重錘克服阻力做功要損失一部分機械能.學生動腦思考學生可能會回答：需要測量的物理量：下落高度h、下落到該高度時重物的速度以及重物質(zhì)量m。讓學生體會數(shù)據(jù)如何處理？學生討論學生回答：既然實驗都是有誤差的，所以有的同學說>，有的說<。讓學生思考，這個實驗的結(jié)論如何下？學生練習促進學生開動腦筋滲透物理學實驗研究過程引導學生分析實驗誤差養(yǎng)成良好習慣，實驗以后得到什么結(jié)果。掌握重點、突破難點板書設(shè)計第九節(jié)