验证机械能守恒定律教学设计

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1、篇一：9.实验：验证机械能守恒定律教学设计教案教学准备1.教学目标1、知识与技能（1）要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律；（2）要明确实验原理，学握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化対机械能守恒定律的理解（3）要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。2、过程与方法（1）通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力；（2）通过同学们的亲自操作和实际观测掌握

2、实验的方法与技巧；（3）通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法；（4）通过实验过程使学生体验实验屮理性思维的重要，既要动手，更要动脑。3、情感态度与价值观（1）通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲；（2）使学生通过实验体会成功的乐趣与成就感，激发对物理世界的求知欲；（3）培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解；（4）通过经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。2.教学重点/难点教学重点实验原理及方法的选择及掌握教学难点

3、实验误差分析的方法。3.教学用具多媒体、板书4.标签教学过程一、实验目的1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.2.常握利用自由落体运动验证机械能守恒泄律的原理和方法.二、实验原理让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒，有两种方案验证物体的机械能守恒:1.以物体下落的起始点o为基准，测岀物体下落高度h时的速度大小v,若成立，则可验证物体的机械能守恒.2.测出物体下落高度h过程的初、末吋刻的速度vl、v2,若成立，则物体的机械能守恒.三、实验器材铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器、重锤（带纸带夹子）、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源.四、实验步骤1.如图甲所

4、示，把打点计时器固定在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好.关系式2.把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近.3.接通电源，释放纸带，让重物自由下落.4.重复步骤2、3,得到3〜5条打好点的纸带.5.在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，在起始点标上0,以后各点依次标上1、2、3、…，如图乙所示，用刻度尺测出对应的下落高度hl、h2、h3、・••.五、数据处理1.利用公式2.要验证的是计算出点1、点2、点3……的瞬时速度vl、v2、v3、・・・・只需验证因此不需要测量重物的质量m.3.验证：通过计算，在误差

5、允许的范围之内六、误差分析1.本实验的误差主耍是由于纸带测量产生的偶然误差和重物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起的系统误差，使动能的增加量稍小于势能的减少量.2.测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差，安装打点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些，体积尽量小些的重物来减小系统误差.3.打点计时器周期变化带来误差.七、注意事项是否相等或八、实验探究探究实验一、实验原理与操作例：在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：a.用天平称出重锤和夹子的质量.b.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器.c.松开

6、纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带.d.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O,在距离o点较近处选择连续几个计数点（或计时点），并计算出各点的速度值.e.测出各点到o点的距离，即得到重锤下落的高度.f.计算出看两者是否相等.在以上步骤中，不必要的步骤是；有错误或不妥的步骤是（填写代表字母）；更正情况是①,②,③,④.【答案】因本实验是通过比较重力势能的减少暈§ep是否等于动能的增加量6ek来验证机械能守恒的，不需要知道动能的具体数值，因而不需要测出重物（含重锤和夹子）的质量，故步骤a是多余的.有错误或不妥的步骤是b、c、d、f.原因和更正办法分别是：b

7、中“让手尽量靠近”应改为“让重锤尽量靠近打点计时器”，c屮应先接通电源，后松开纸带.d中应将“距离0点较近处”改为“距离0点较远处”，f中应改为增加量1因本实验中是通过比较重锤的重力势能减少量mghn和动能的大小來达到验证的目的，对于同一个研究对象（重锤）来说，质量是一定的，就能达到目的.故只需比较ghn和探究实验二、实验数据的处理及误差分析例：某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50hz,当地重力加速度大小为g=9.80m/s