学生实验教案2

§7.9验证机械能守恒定律教学设计

课题：《新形势下物理教学中如何提高学生的动手能力》

授课人

学

情

分

析

吴小波

授课时间

2017.5.3 授课班级

高一（1）班

学生通过上一节的学习，已经理解了机械能守恒定律的内容，本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会，培养学生实验探究的能力，提高学生理论联系实际的水平。因此，本节选择了一个简单而有效的特例：自由落体运动来进行验证。在实验中只需测出重锤下落的高度和对应速度，然后代入相关公式计算即可验证。这就要求学生要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理及实验误差的分析，要求学生不仅从理论上理解机械能守恒定律，而且通过实验观测从感性上增加认识，深化对机械能的理解。

教

学

目

标

知识与技能：

1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

过程与方法：

通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。

情感、态度与价值观：

通过实验验证，培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。

教

学

重

难

点

教 学 方

法

教 学

用

具

教学重点：验证机械能守恒定律的实验原理。

教学难点：验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。

实

验

探

究

教具准备：

小球、电磁打点计时器、重锤、纸带、铁架台、导线、复写纸、刻度尺、

学生电源、多媒体课件

教

学

活

动

[新课导入]

师：

1、机械能守恒定律的内容是什么？

2、物体运动过程中机械能之所以守恒是因为受到什么力作用？

3、生活中最简单的仅受重力作用而机械能守恒的运动是什么运动呢？

生：

思考回答

师：机械能守恒定律是mgh1

学

生

活

动

通过实验对机械能的知识进行

回顾，为本11122mv12mgh2mv2，而物体自由落体mghmv

节课实验222探究做知

最好的方法是通过实验来进行验证，这一节课将通过实验来研究物体自由下落的过程中

动能与势能的变化，从而验证机械能守恒定律。

[新课教学] 师：实验最后要验证的是mgh12mv，那需不需要测量重锤的质量?

212v

2生：不需要，可以约掉，得到gh师：实验中h，为了方便，可以直接怎么测量？

生：思考回答

师：实验中重物经过某一点的速度是怎样得到的呢?

生：思考回答

师：实验过程中还需要注意哪些问题？

生：思考回答

识的准备。

教师引导学生得出自由落体的机械能表达式

教师引导启发学生交流讨论

[实验探究] 学生进行分组实验：

1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好。

2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近。

3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。

4．重复上一步的过程，打出三条纸带。

5．选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2 mm的纸带，在起始点标上0，以后各点

启发学生依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3，……记人表格中。

教师引导6．用公式vNSNSN1hN1hN1，计算出各点的瞬时速度v1、v2、v3……并交流讨论

2T2T

记录在表格中。

127．计算各点的重力势能的减少量mgh和动能的增加量mv，将数值填人表格内，看2是否相等。

（1）数据验证：

记录数据

计数点

1 2 3 4

下落的高度

瞬时速度

减少的重力势能增加的动能h（m）

v（m/s）

EPmgh

1EK=mv2

2

学生合作交流，教师巡回指导

（2）误差分析：系统误差和人为误差

（3）实验结论：

在实验误差允许的范围内，重锤减少的重力势能等于增加的动能，所以，总的机械能是守恒的

（4）图像法处理数据：

课堂巩固：

作业布置：

板书设计：

0

h

12v

2

§7.9实验:验证机械能守恒定律

一、实验原理：比较mgh与12mv是否相等

2

二、速度测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。

SNSN1vN

2T