学生实验优秀课堂实录

第九节

实验：验证机械能守恒定律

授课年级

高一

课程导学目标

目标解读

课题

§７.９

实验：验证机械能守恒定律

课程类型

实验课

1.理解实验的设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量。

2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。

3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析得出实验结论。

4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采用相应的措施减小实验误差。

学法指本实验属验证性学生实验，实验目的是利用重物的自由下落验证导

机械能守恒定律，要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理，分析实验误差，从而不仅从理论上了解机械能守恒定律，而且通过实际观测从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。教材中介绍了测量瞬时速度的更为简单而准确的方法，要明白其道理。学习过程中应做好分组实验，充分练习。

课程导学重点难点

掌握实验原理、方法、数据处理以及对实验误差的分析。

建议

教学建议

本节实验采用了不给步骤给思路,同时进行难点提示的做法。给教师在课堂操控上很大的自由空间,教师应指导学生根据课本的思路,设计相应的探究方法、设计方案,完成实验。在实际教学中应该要求学生写好实验报告,教师一定要评阅或组织学生相互交流。

课前

准备

多媒体课件（配套设备）、电火花计时器、重物（质量300g±3g）、纸带、铁架台、烧瓶夹、电源。研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课。

导 学 过 程 设 计

教师行为

学生行为

媒体运用

程序设计

学习内容

新课导入

创设情境

自由落体运动是我们最容易让物体做到的一种运动,并且自由落体运动中物体只受重力作用,所以我们今天就通过这种运动来探究物体的机械能守恒。

指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。

通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。

尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。

就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。

(１)实验步骤如下：①按照教材所示装置安装打点计时器;②将纸带穿过打点计时器,下端与重物相连;③先接通电源后释放纸带;④更换纸带重复以上步骤;⑤选择纸带处理数据。

第一层级

研读教材

PPT课件呈现学习目标

完成学案

结对交流收集问题

第二层级

主题1: 小组讨论

实验方案

小组展示

补充质疑

教师点评

巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。

指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。

（１）引导学生阅读教材“实验方法”部分内容,完成相关问题

（２）实验需要的器材：铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器或电磁打点计时器;重锤(带纸带夹);纸带(数条)、复写纸片、导线、毫米刻度尺、低压交流电源。引导学生利用器材PPT课件

进行实验。

(２)本实验可以不测量重物的质量。因为验证机械能守恒定律的表达式mv2=mgh和m-m=mgΔh中,式子两边重物的质量m可以约去。验证mv2=mgh时,需要从重物下落的起始点开始算起,这时需要挑选第1、2点间距离接近2 mm,且点迹清楚的纸带进行测量。验证m-m=mgΔh时,一般选择离起始点稍远一些的两个参考点来测量。

主题2: 对实验误差的分析以及注意事项

（１）创设情景，引导学生阅读教材并回答问题。

（２）引导学生分析、交流、归纳要注意的问题和误差分析，点评。

(１)实验误差分析:①本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(如空气阻力、打点计时器阻力)做功,故动能的增加量ΔEk稍小于重力势能的减少量ΔEp,即ΔEk<ΔEp,这属于系统误差。改进的办法是调整器材的安装,尽可能地减小阻力。②本实验的另一个误差来源于长度的测量,属偶然误差。减小误差的办法是测下落距离时都从O点量起,一次将各打点对应的下落高度测量完;或者多次测量取平均值来减小误差。

（２）计算重物下落的速度时,不能用vn=gtn或vn=计PPT课件

算,因为只要认为加速度为g,机械能必然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。

第三层级

基本检测

根据具体情况与部分同学（特别是各小组组长）交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完全，PPT课件

小组同学都完全后可交流讨论。

教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成

学生在相应的位置做笔记。

学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。

根据自己的感受如实填写。

案。

PPT课件

PPT课件呈现

PPT课件

技能拓展

视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求

记录要点

教师可在学生完成后作点评

第四层级

知识总结

教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。

感悟收获

注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。

根据自己的思考找出解决方课外拓展

实验数据的处理和创新实验

板书设计

PPT

验证机械能守恒定律