實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、試驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第1頁(yè)（1）教材分析（4）教學(xué)過(guò)程分析（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)考霸碓囼?yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（2）教法學(xué)法分析第2頁(yè)教材分析：1、本節(jié)課是人教版高中物理，必修2第七章機(jī)械能守恒定律第九節(jié)。機(jī)械能守恒是本章關(guān)鍵內(nèi)容，在物理學(xué)理論和應(yīng)用方面十分主要，但這種思想和相關(guān)規(guī)律，因?yàn)槠涑橄笮浴⒏拍钚詮?qiáng)，學(xué)生要真正掌握和靈活利用還是很困難。2、本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后，意在學(xué)生了解定律適用條件基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)量及對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)機(jī)械能守恒定律應(yīng)用范圍有深刻認(rèn)識(shí)。一、教材分析 第3頁(yè) 機(jī)械能守恒定律告訴我們，在只有重力或者彈力做功系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。 在試驗(yàn)中只需測(cè)出重錘下降高度

2、和對(duì)應(yīng)速度，然后代入相關(guān)公式計(jì)算就可驗(yàn)證。第4頁(yè)知識(shí)層面：學(xué)生們經(jīng)過(guò)前面學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步了解動(dòng)能、勢(shì)能概念和機(jī)械能守恒定律內(nèi)容以及適用條件。能力層面：學(xué)生已會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺，初步具備一定試驗(yàn)操作技能，和數(shù)據(jù)處理能力。 本試驗(yàn)經(jīng)過(guò)紙帶數(shù)據(jù)分析方法，學(xué)生要到達(dá)驗(yàn)證機(jī)械能守恒目標(biāo)，鞏固紙帶法處理數(shù)據(jù)能力。學(xué)情分析第5頁(yè)教學(xué)目標(biāo)與重、難點(diǎn) 教學(xué)目標(biāo)1、試驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；2、經(jīng)過(guò)分組試驗(yàn)，提升學(xué)生動(dòng)手能力、協(xié)作意識(shí)；3、深入鞏固利用紙帶處理問(wèn)題能力。 重 點(diǎn)： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 難 點(diǎn)： 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析 第6頁(yè)二、教法、學(xué)法分析1、教法：采取啟發(fā)式、試驗(yàn)探究式教學(xué)方法，借助多媒體輔助

3、教學(xué)等。2、學(xué)法：讓學(xué)生親自參加試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，小組互助、互動(dòng)交流得出試驗(yàn)過(guò)程方法步驟。第7頁(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)浚候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)考霸?試驗(yàn)原理: 在自由落體運(yùn)動(dòng)中，比較重物在某一過(guò)程初末狀態(tài)動(dòng)能改變與勢(shì)能改變多少，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。初速度為0第8頁(yè)1、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課四、教學(xué)流程列舉生活實(shí)例 在運(yùn)動(dòng)員跳水過(guò)程，入水之前機(jī)械能是否守恒？假如不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能是否守恒？第9頁(yè)2、設(shè)計(jì)試驗(yàn)，驗(yàn)證規(guī)律（1）探究確定研究方法:問(wèn)題:假如讓你設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，你會(huì)怎樣做？給出你設(shè)計(jì)方案。學(xué)生可能回答有：如：自由落體、單擺、彈簧振子、物體沿光滑軌道下滑、各種拋體運(yùn)動(dòng)等等。設(shè)計(jì)意

4、圖：學(xué)生在預(yù)習(xí)學(xué)案基礎(chǔ)上，提升設(shè)計(jì)能力，靈活利用所學(xué)知識(shí)處理問(wèn)題能力。分組討論后，選取自由落體運(yùn)動(dòng)方案作研究！第10頁(yè)（2）方案原理分析問(wèn)題1：用什么物體什么運(yùn)動(dòng)過(guò)程能夠驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？（重物自由下落）問(wèn)題2：驗(yàn)證到什么結(jié)果就能夠說(shuō)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒?（重物下落某過(guò)程Ep= Ek)問(wèn)題3：怎樣測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體重力勢(shì)能降低許和對(duì)應(yīng)過(guò)程動(dòng)能增加量？（測(cè)量重物質(zhì)量m,下落高度h，速度v）問(wèn)題4：試驗(yàn)需要什么器材？（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等）設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)原理，自主挑選試驗(yàn)器材設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)方案原理進(jìn)行分析，探究方案實(shí)施詳細(xì)細(xì)節(jié)，落實(shí)方案設(shè)計(jì)目標(biāo)。第11頁(yè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)跡紙帶統(tǒng)計(jì)自由落體

5、信息帶夾子重物自由下落？鐵架臺(tái)固定試驗(yàn)裝置（3）試驗(yàn)器材: 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）、220V交流電源(或?qū)W生電源)、重物（300g5g）、 紙帶、鐵架臺(tái)、刻度尺等第12頁(yè)按照書(shū)本所表示裝置安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，下端與重物相連先接通電源后釋放紙帶更換紙帶，重復(fù)以上步驟選擇紙帶，處理數(shù)據(jù)（4）試驗(yàn)步驟:第13頁(yè)3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及處理設(shè)計(jì)意圖：指導(dǎo)學(xué)生挑選紙帶方法，促使學(xué)生深入思索自由落體規(guī)律（1）怎樣選紙帶？起始點(diǎn)需要選擇第1、2兩點(diǎn)間距靠近2 mm點(diǎn)跡清楚紙帶( )。以打在紙帶上第1個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)（初速度為零）第14頁(yè)Onhnhn+1hn-1n+1n-1（2）怎樣測(cè)定第n個(gè)點(diǎn)

6、瞬時(shí)速度？平均速度法：TT第15頁(yè)g9.8m/s2，T0.02s 數(shù)據(jù)序號(hào) 下落高度h(cm)瞬時(shí)速度v(m/s)重力勢(shì)能降低許mgh (J) 動(dòng)能增加量 (J) 123.32 227.75 332.52 437.75 543.30 設(shè)計(jì)表格，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)： 第16頁(yè)(3)、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論數(shù)據(jù)序號(hào) 下落高度h(cm)瞬時(shí)速度v(m/s)重力勢(shì)能降低許mgh (J) 動(dòng)能增加量 (J) 123.32 2.10 0.69 0.66 227.75 2.30 0.82 0.79 332.52 2.50 0.96 0.94 437.75 2.70 1.11 1.09 543.30 2.88 1.27 1

7、.24 方法1：表格法設(shè)計(jì)意圖：利用表格法對(duì)比分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生觀察歸納總結(jié)物理思想。在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落中Ep=Ek ,即證機(jī)械能守恒！第17頁(yè)數(shù)據(jù)序號(hào) 下落高度h(m)瞬時(shí)速度v(m/s) (m2/s2)10.232.10 2.2020.282.30 2.65 30.332.503.1340.382.70 3.6350.432.884.1560.490.384.72方法2：圖像法由圖可知直線斜率為9.699m/s2,在誤差允許范圍內(nèi)與g近似相等。第18頁(yè)得出結(jié)論： 在試驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，物體自由下落時(shí)重力勢(shì)能和動(dòng)能能夠相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。 第19頁(yè)（2）偶然誤差：測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)讀數(shù)誤差,作圖誤差。誤差起源：（1）系統(tǒng)誤差：試驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力做功，故動(dòng)能增加量Ek 必定稍小于勢(shì)能降低許 Ep。減小誤差方法: (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要豎直，同時(shí) 必須使紙帶與兩限位孔在同一豎直線上； (2)重物選取質(zhì)量較大而體積小物體 (即密度大物體)。4、誤差分析？設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生尋找誤差起源能力，學(xué)會(huì)減小誤差方法第20頁(yè)作業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)一份關(guān)于本節(jié)課試驗(yàn)匯報(bào)。第21頁(yè)板書(shū)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)浚候?yàn)證機(jī)械能守恒定律