本章小结教学目标设计

第七章第九节 实验：

验证机械能守恒定律

河北昌黎第一中学

王丽

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。

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。

验证机械能守恒的实验原理、实验设计、操作、实验数据处理。

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

教材、实验器材

启发式教学、实验动手操作

教法设计

教师活动

教学过程

学生活动

设计意图

设计思想

教学目标

教学重点

教学难点

教学资源

二、实验：验证机械能守恒定律

新课教学

1、

实验原理：当物体做自由落体运动时,

只有重力做功时,增加的动能应等于

减少的重力势能,即验证|ΔEk|=|ΔEp

12|。也就是说有：mv=mgh成立

2学生动脑思考

2、

实验装置：

3、

引导学生分析，这个实验中要测量的学生可能会回答：需要测量的物理物理量有哪些？

量：下落高度h、下

落到该高度时重物的速度v以及重物

质量m。

老师反问或点评：重物质量m不需要测量。

因实验中要测重锤下落的高度h和下落过

程中的速度v,故采用“留迹法”记录下重

让学生体会数据如锤下落过程中的各个位置，打点计时器、何处理？

纸带等装置作用即在此,因该实验中比较

的是重锤自由落下一定高度时的ΔEk和

ΔEp的大小关系,因而需要记下重锤下落

的初始位置.实验时先用手提着纸带,使

重物静止在靠近打点计时器的地方,然后

给打点计时器接通电源,待振动稳定时再

放开纸带.

促进学生开动脑筋

4、

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v？

听取完学生讨论及回答后老师讲述：

为使实验原理更简单,让振针打第一个计

数点的初速度为零，须挑选纸带上第一、

二两点间的距离接近2 mm的纸带，在纸学生讨论

带上记下该点的位置O，并在纸带上从离

位置O较远处开始依次选取几个连续的点

1、2、3……并用刻度尺依次测出各点到

位置O的距离.如图所示，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

该段时间内的平均速度求出各点对应的

hhn1

重锤速度vn=n1，比较重锤下落

2T

12各不同高度时增加的动能

mvn和减少

2

的重力势能mgh是否相等，从而验证机

械能是否守恒.

学生回答：既然实5、实验误差分析：

验都是有误差的，提问还可以怎样处理数据？

所以

12有的同学说此实验中：得出的动能增加量mv与重122mv>mgh，有的2力势能减少量mgh谁大谁小？为什么？

渗透物理学实验研究过程

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。让学生知道为什么说12

mv

2

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

12

mv

2生热）

5、

实验结论：

让学生思考，这个三、巩固练习------重点、难点、疑点剖实验的结论如何下？

析

例：在“验证机械能守恒定律”的实验中，

所用电源的频率为50 Hz，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，则重锤从开始下落学生练习

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：

EP=mgh=mgOB

=9.8×0.195 0m =1.911m . (2)重锤下落到打B点时的速度为

vBvACACOCOA(0.280 5-2T2T

0.125 0)/(2×0.04) m/s=1.943 8 m/s

则物体从开始下落到打B点增加的动能为EK889m . 12mvB=(1.943 8)2m/2 J= 1.2(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.

第九节 实验：验证机械能守恒定律

一、实验目的：

二、实验原理：当物体做自由落体运动时,只有重力做功,增加的动能应等于减少的重力势能,即验证|ΔEk|=|ΔEp|. 板书设计

三、实验装置：（见课本）

四、实验数据记录与处理：

五、实验误差分析：

六、巩固练习------重点掌握、难点突破