《实验：验证机械能守恒定律》教学设计_张长泉2

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1、《实验：验证机械能守恒定律》教学设计高屮物理新课程将科淫探究列为课程目标和课程内容，并作为学生自主学习物理的一种有效学习方式。科学探究是学生在物理课程或现实生活的情境中，通过自己去发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。科学探究的目的是让学生经历探究的过程,获得理智与情感的体验，积累科学知识与方法。科学探究的FI的是把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，在自主学习、探索屮，获得学习体验。我在高中物理教学中，试用沪科版高中物理课程标准教科书，就“机械能守恒定律”，一课的教学，进行了实验探究课的尝试。这

2、节课的教学设计过程如下：【设计思想】“只冇重力做功时，物体的动能和重力势能可以相互转化，总的机械能如何变化？”是高一学生经常遇到的一个问题。这节课按照科学探究的要求，组织高一学生根据力学知识，制定实验计划，设计方案和进行操作，通过科学探究，使学生对机械能守恒定律的得出、含义、适用条件冇一个明确的认识；学会应用科学探究的方法研究物理问题，探索物理规律，加深对科学的木质和价值的理解；运用计算机辅助，使学生亲身体验现代科技的影响，掌握将信息技术作为知识获取工具的方法。【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

3、实验原理。过程与方法：通过用纸带与打点计时器來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，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。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。【教学重点】掌握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。【教学方法】探究、讲授、讨论、学生分组实验、练习。【教学手段】多媒体教学。【教学设想】预习导学T学生初步了解木节内容T实验探究T突出重点，突破难点-典型例题分析-巩固知识-达标提升

4、。【教学用具】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。【教学过程】复习与引入上节课我们学习了机械能守恒定律，掌握了机械能守恒定律的条件和公式。这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。一、实验介绍1.实验目的：验证机械能守恒定律。2.实验原理：木实验验证极其简单•情形下的机械能守恒——自由落体运动。而且，针对的是及其特殊的过程——从释放点到某位置。思考1：选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？答案：我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重

5、物。思考2：木实验要不要测量物体的质量？答案：因为mgh=l/2mv2->gh=v2,所以无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据,那就必须要知道物体的质量。二、实验器材：铁架台、打点计吋器、学生电源、纸带、复写纸、重物（带铁夹）、毫米刻度尺等。三、实验步骤：In••1.按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4〜6V交流。接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。2•先接通电源，再松开纸带，让重物口由卜•落。关闭电源，取下纸带备用。3.重复步骤2两次，打出3条纸带。4.取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第

6、一点记为0点，然后在纸带上任取5个连续的点（或间隔点数相同的点）1.2.3.4.5,如下图所示。1.验证0点到2点过程机械能守恒的方程为：吧也二圭，其屮T为1点到2点(或2点到3点)Z间的时间间隔，如果在误差允许的范围内等式成立，试验就是成功的。同理，可以验证0点到3点过程、0点到4点过程的机械能是否守恒。2.拆下器材，放回原处。思考3：对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？答案：x=l/2gt2=1/2X9.8X0.022m~2X10-3m二2mm,所以，纸带上的头两个点间的距离应接近2呱四、数据处理与分析依据刚才的实验，

7、我们采集整理以下信息:数据序号下落高度hn(m)瞬时速度vn(m/s)减少的重力势能mghn(J)增加的动能圭nT：(J)123思考4:可以回避起始点吗(即处理纸带时可以不用到起始点吗)？我们可以选取力、〃两点，比较它们的机械能场和仞。若以点〃为0势能点，则有：EKA+mg△h=EKB数据处理:MkgAhmVAm/sVBm/s势能减少量mgAh(J)动能增加量AEK(J)10.50.481.31.60.22350.217520.50.631.21.60.28820.280030.50.681.41.80.31120.300040.51.711.52.30.76

8、680.7600过本实验，我们可以得到