高中物理必修二教案-7.9实验：验证机械能守恒定律12-人教版

《验证机械能守恒定律》教学设计 【学习目标】 1.理解实验的思路，明确测量的物理量. 2.能正确地进行实验操作. 3.会根据纸带测定下落的距离，掌握瞬时速度测量的方法. 4.能根据实验数据得出实验结论. 【重点难点】 1.会推导匀变速直线运动中“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”. 2.知道测量点的选取条件. 3.能对实验的误差原因进行定性分析，并采取措施减小误差. 【新课导学】 问题 1：机械能守恒定律的内容是什么？ 学生：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动、势能相互转化，而总的机械能保持不变。 问题 2：举几个机械能守恒的例子 学生：抛体运动、自由落体运动、单摆摆动、光滑斜面上下滑的物体、等等。 问题 3：如果让你选择一种运动形式来验证机械能守恒定律，你会选择哪一种？为什么？ 学生：自由落体，因为方便、简单、好测、等等。 问题 4：自由落体运动的能量是怎么转化的？你想通过比较哪些量来说明在该运动过程中机械能守恒。 学生：重力势能转动能，我们想通过比较势能的减小量和动能的增大量间的关系来验证机械能是否守 恒。 通过以上几个问题的思考，学生对实验原理得到了全面的掌握。 问题 5：为了测量势能的减小量和动能的增大量需要用到哪些实验器材测量哪些物理量？ 学生：天平测物体的质量、毫米刻度尺测量物体下落的高度、测量物体下落初末位置的速度。 显然学生对打点计时器测瞬时速度有些生熟，教师要给学生留有时间，让学生进行讨论、合作进行。 选择桌面上的器材并组装起来。 问题 6：不同材料的小球你选择哪一个？为什么？ 学生：金属球，因为密度大、重等等。 问题 7：打点计时器是怎么架设的？为什么要这样架设呢？ 学生：两孔要竖直，摩擦力小。 通过以上几问的回答、教师的点评，对误差来源、实验注意事项得到了很好的了解。 问题 8：实验时，应先开电源还是先释放纸带？ 学生：先开电源。 问题 9：释放纸带前重物应处在什么位置？纸带为什么要在限位孔上方竖直时释放呢？ 学生：重物要靠近打点计时器的位置，这样会减少纸带与限位孔之间的摩擦。 待学生打好纸带后继续提问： 问题 10: 你是选择哪两个位置作为过程的开始和终结的？并测出对应位置的瞬时速度和下落的高度。 学生积极动手、交流、合作，教师逐个辅导，很快给出了答案，本节课的难点也得到了突破。 问题 11：请同学们通过计算重力势能的减小量和动能的增大量，并比较二者的关系来验证机械能是否守 恒。 学生很快给出了结果。 问题 12：经提问发现重力势能的减小量都大于动能的增大量这又是为什么呢？ 学生：有的学生回答有阻力、有的学生回答有部分重力势能转化为其它能。 问题 13：在这种实验方案中，引起实验误差的原因有哪些？为了尽可能地减小实验误差，应该在哪些方 面动脑筋呢？ 学生：空气阻力、摩擦阻力，我们可用密度大的重物体做实验，最好用电磁打点计时器等等。 问题 14：不测物体的质量能比较重力势能的减小量和动能的增大量的大小吗？ 学生：能，因为是同一物体的质量。 随着一个个问题的解决，实验原理、实验数据的处理、实验注意事项、误差来源与分析、重点知识等 都全面掌握，难点得到了突破。 总之，在教学中教师要为学生创设良好的学习情境，提供多样化的信息来源，在“问题”的导引下， 学生拥有解决问题的自主权，通过教师创设问题独立探究、合作学习等方式，努力使自己成为知识的积极 建构者，学会自主学习，使学生的综合素质全面提高。