1、,高中物理人教版必修2第7章,9、实验：验证机械能守恒定律,王春媛,凌源市第三高中,教学过程及设计意图,教学目标与重难点,教材分析与学情分析,教学方法与学法指导,板书设计,一、教材分析与学情分析,（一）教材地位,机械能守恒定律在物理学理论和应用方面十分 重要，是高中物理的重点内容，为今后学习其他的 守恒定律打下基础，起到了承上启下的作用。,本节内容安排在学习机械能守恒定律之后，目的是为了使学生在理论上对机械能守恒定律有所了解的基础上，通过实验测量及对实验数据的分析处理，对机械能守恒定律及条件有深刻的认识。,一、教材分析与学情分析,（二）学情分析,知识层面：学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及
2、动能定理、机械能守恒定律等定理、定律；知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。,能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会 用打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的 数据处理能力。,二、教学目标与重难点,（一）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、态度与价值观通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养学科思维方式与能力。 培养学生的观察和实践能力，培
3、养学生实事求是的科学态度。,二、教学目标与重难点,（二）教学重、难点,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。,重点：实验方案的设计，实验数据的采集与处理。,三、教学方法与学法指导,（一）教学方法,突出以学生为本，在教学过程中运用实验探究法、 启发式教学法、讨论分析法、多媒体辅助法。重视 联系生活实际，从生活需要引出机械能守恒定律， 创设教学情境，激发学生的兴趣。在动手操作实践 中发展学生探究、分析、实验、归纳的能力。,（二）学法指导,根据课程标准的要求，结合本节课的实际情况，通 过学生分组讨论，然后实验。让学生经历科学探究 过程，培养学生的科学态度、探索精神、实践能力。,
4、四、教学过程及设计意图,引入新课,通过播放一跳水视频，提出如果不计空气阻力，机械能是否守恒？引出本节课要研究的内容验证机械能守恒定律。,设计意图：为更好的落实“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，引入本课时，采用刚刚结束的里约奥运冠军比赛视频导入。增强国家荣誉感，引以为傲的同时吸引学生注意力，激发求知欲，把学生带入课堂。,新课讲解,合作探究、展示交流,问题1、用什么物体的什么运动过程可以验证机械能守恒定律？ 问题2、验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒？ 问题3、如何测量物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。,新课讲解,任务驱动、自主思考及展示,问题4、如何测速度？ 问题5：
5、实验需要什么器材？,新课讲解,方案设计 明确实验目的和原理 设置实验情境 选用实验器材 拟定实验方案,设计意图：提高学生设计实验的能力和与他人合作交流的能力,根据以上几个方面，学生分组讨论进行实验方案设计。然后师生对比分析， 确定方案。,新课讲解,根据讨论结果，演示实验,4、选择合适的纸带，处理数据。,3、更换纸带，重复几次。,1、 将打点计时器固定在铁架台上，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。,2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。,分组实验，采集数据,新课讲解,设计意图：提高学生动手实践操作能力及理论分析能力。,
6、1、对于获得纸带，如何判定纸带上的第一个点就是刚开始下落打下的呢？,2、能不能回避起始点？”,记录数据时预设：,辨析,计算物体的速度，可有三种方法,新课讲解,数据处理，得出结论,新课讲解,设计意图：提高学生数据处理分析能力 。,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，重锤的机械能是守恒的。,误差分析,新课讲解,注意事项,设计意图：提高学生分析误差产生原因的能力，掌握减小误差的方法 。,新课讲解,1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2、先接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带， 让重物下落。 3、应选用质量和密度较大的重物，
7、可使摩擦阻力，空气阻力相对减小。,课堂总结,由学生总结本节主要学习了：1.用自由落体运动验证机械能守恒。2.纸带的选取及重物速度的测量方法。3.实验的误差来源及注意事项。,设计意图：构建知识体系，起到画龙点睛的作用。,对于本实验以上步骤中，不必要的有_； 正确步骤的合理顺序是_(填写代表字母),实 例 分 析,实 例 分 析,2、用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g取9.8 m/s2) (1)运用公式 时对实验条件的要求,是_为此目的，所选择的纸带 第1、2两点间的距离应接近_ (2)若实验中所用重物质量m1 kg，打点纸带如图所示， 打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度
8、,_，,拓 展 提 高,拓 展 提 高,2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz， 当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg。 若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个 点的距离如上图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s）。按要求将下列 问题补充完整。 （1）纸带的_(左、右)端与重物相连； （2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_m/s； （3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep =_J， 此过程中物体动能的增加量Ek =_J；（计算结果保留两位有效数字）,（4）实验的结论
9、是_ 。,（5）下面列举了该实验的几个操作步骤（示意图如图）： A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到电源的直流输出端上； C用天平测量出重锤的质量； D释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； E测量纸带上打出的某些点之间的距离； F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否等于增加的动能. 指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并改正不恰当的步骤： 没有必要进行的的步骤是：_ 操作不恰当的步骤是 ，改正为_,拓 展 提 高,操作不恰当的步骤是 ，改正为_,设计意图：考查学生数据分析，误差分析的掌握情况以及对整个实验的把握。,课外作业,练习册本节习题,设计意图：巩固本节内容知识，通过练习达到目标。,五、板书设计,实验:验证机械能守恒定律,一、实验方法：,二、速度测量：,设计意图：体现本节课的重难点。,三、误差分析：,四、注意事项：,例：,以上是我对验证机械能守恒定律这节教材的认识和对这堂课的整体设计，希望各位专家多多批评指正！,谢谢,
