高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律實驗驗證機(jī)械能守恒定律 全市獲獎

第九節(jié)實驗：驗證機(jī)械能守恒定律設(shè)計思想本節(jié)教學(xué)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(xué)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(jī)械能守恒定律》以后緊跟上的一節(jié)，讓學(xué)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(jī)械能保持不變。應(yīng)該來說，與前面一節(jié)密不可分，如果學(xué)生通過自己親自實驗，發(fā)現(xiàn)確實是這樣的，那么學(xué)生們對機(jī)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(xué)生熱愛科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是物理教學(xué)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(xué)的總體目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生的情況和教學(xué)資源，本節(jié)課主要采用的教學(xué)方式：對于物理基礎(chǔ)較好的學(xué)生，除了教材上以物體做自由落體運(yùn)動來驗證以外，引導(dǎo)學(xué)生討論，還可以運(yùn)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(xué)目標(biāo)知識與技能：1、通過實驗驗證機(jī)械能守恒定律2、進(jìn)一步掌握打點計時器的使用方法。3、掌握勻變速直線運(yùn)動瞬時速度的計算方法。過程與方法：實驗教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)、有序的思維習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，幫助學(xué)生樹立愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的信念。教學(xué)重點驗證機(jī)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(xué)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(xué)資源教材、實驗器材教法設(shè)計啟發(fā)式教學(xué)、實驗動手操作教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課教學(xué)二、實驗：驗證機(jī)械能守恒定律實驗原理：當(dāng)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(xué)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(yùn)動到點1、2、3……時下落的高度h1、h2、h3……利用勻變速直線運(yùn)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(xué)生必然要激烈辯護(hù)，當(dāng)然有一部分同學(xué)就開始積極思考了。此時老師闡述正確觀點。讓學(xué)生知道為什么<是正確的。（因為還有摩擦?xí)鸁幔嶒灲Y(jié)論：三、鞏固練習(xí)------重點、難點、疑點剖析例：在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)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(jī)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(jī)械能.學(xué)生動腦思考學(xué)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(xué)生體會數(shù)據(jù)如何處理？學(xué)生討論學(xué)生回答：既然實驗都是有誤差的，所以有的同學(xué)說>，有的說<。讓學(xué)生思考，這個實驗的結(jié)論如何下？學(xué)生練習(xí)促進(jìn)學(xué)生開動腦筋滲透物理學(xué)實驗研究過程引導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差養(yǎng)成良好習(xí)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)