机械能守恒定律第9节实验：验证机械能守恒定律教学设计

 机械能守恒定律第9节  实验：验证机械能守恒定律教学设计 【教学目的】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】  实验原理及数据的分析处理【教学难点】  数据的分析处理【教学方法】  讲授法，讨论法，练习法，实验法。【教学过程及方法】自主探究美【自主学习】⒈为进行验证机械能守恒定律的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸或墨粉纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：          ；缺少的器材是                        。⒉物体做自由落体运动时，只受          力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH=                ，故只要gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。⒊在打出的各纸带中挑选出一条点迹        ，且第1、2两打点间距离接近        的纸带。⒋测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1，有公式VN=                     。引导美（师）1、机械能守恒定律的内容？2、机械能守恒的条件是什么？3、哪些运动符合机械能守恒定律？（各小组争先回答）（师）符合机械能守恒定律的运动中哪些运动最简单呢？（生）自由落体运动（师）因此，本节课我们：借助自由落体运动验证机械能守恒定律（师）在自由落体运动中我们知道，物体的下落时重力势能转化为动能即MgH= 1/2MV2，要证明上式是否成立，需要测量哪些物理量？要如何测量这些物理量？（生）上式中M显然是相同的，故可以约掉，即上式变形为gH= 1/2V2其中可以测出H和V就可分别算出gH和1/2V2（师）测量这些物理量，需要哪些器材？（生）重锤、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、毫米刻度尺（师）在同学们开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：1．该实验中选取被打点的纸带时应注意：第一点O为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？2．是否需要测量重物的质量？3．在架设打点计时器时应注意什么？4．实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？             （小组交流后回答）寻找美（师）接下来同学们依据以下的实验步骤进行实验（大屏幕展示）A、把打点计时器固定在放于桌边的铁架台上，并与交流电源相连接；B、把纸带固定在重锤上；C、将纸带穿过打点计时器，并把纸带上提,使重锤停在靠近打点计时器的地方；D、接通电源，然后释放纸带；E、断开电源，更换纸带。选出前两个点间距离接近2mm的纸带，并在较清晰的点上标出计数点1、2、3、4、5、6。F、用刻度尺量出所选取的计数点到第一个点0之间的距离G、依据 gh=v2/2进行验证   （教师走进学生进行指导，若发现学生实验中存在问题时及时纠正）冶炼美【数据处理】    各计数点   1     2     3     4     5     6   下落高度                 速度                  gH       [来源:Z.Com]         1/2V2                 结论                  （师）投影学生填写的数据并对数据进行分析对比，同学们发现规律了吗？（生） gH与1/2V2有一定的差异，但差距不大。（师）很好，刚才分析时得知若相等便可证明机械能守恒，现在近似相等，但还有误差。什么原因导致的呢？享受美（生）因为1.纸带与计时器之间存在摩擦。2.计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行。导致结果不大相同。提升美【课堂练习】1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的  (  )A．质量           B．下落时间   C．下落高度    D．瞬时速度2.在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列操作正确的是(       )         A．先释放重物，后接通电源B．用秒表测量重物下落的时间C．打完一条纸带后，立即切断电源D．必须用天平测量重锤的质量3.下列实验步骤中，合理的顺序是___________________________A．把纸带系在重锤上。B．把打点计时器固定在铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上，并接入交流电源。C.将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端靠近打点计时器。D．断开电源，更换纸带。再进行两次实验。E．接通电源，释放纸带。F．在三条纸带中选取最合适的一条，在纸带上选几个点，进行数据处理。 【课堂小结】       思维方法是解决物理问题的灵魂，是学习物理的根本；同学们通过亲自实践，参与知识的发现过程，培养动手操作的能力；倘若离开了思维方法和实践活动，物理学习就成了无源之水、无本之木。