第一篇:9. 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)要弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),目的是利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
(2)要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法與技巧、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理,能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差的分析,從而使我們對(duì)機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識(shí),不止停留在理論的推導(dǎo)上,而且還能夠通過親自操作和實(shí)際觀測(cè),從感性上增加認(rèn)識(shí),深化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解
(3)要明確織帶選取及測(cè)量瞬時(shí)速度簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的方法。
2、過程與方法
(1)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)誤差分析的能力;
(2)通過同學(xué)們的親自操作和實(shí)際觀測(cè)掌握實(shí)驗(yàn)的方法與技巧;
(3)通過對(duì)紙帶的處理過程培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,體會(huì)處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測(cè)一些不能直接測(cè)量的物理量的方法;
(4)通過實(shí)驗(yàn)過程使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要,既要?jiǎng)邮郑獎(jiǎng)幽X。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過實(shí)驗(yàn)及誤差分析,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的探知欲;
(2)使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)成功的樂趣與成就感,激發(fā)對(duì)物理世界的求知欲;(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于提出與別人不同的見解;
(4)通過經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)原理及方法的選擇及掌握 教學(xué)難點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)誤差分析的方法。
3.教學(xué)用具 多媒體、板書
4.標(biāo)簽
教學(xué)過程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度. 2.掌握利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理和方法.
二、實(shí)驗(yàn)原理
讓物體自由下落,忽略阻力情況下物體的機(jī)械能守恒,有兩種方案驗(yàn)證物體的機(jī)械能守恒:
1.以物體下落的起始點(diǎn)O為基準(zhǔn),測(cè)出物體下落高度h時(shí)的速度大小v,若成立,則可驗(yàn)證物體的機(jī)械能守恒.
2.測(cè)出物體下落高度h過程的初、末時(shí)刻的速度v1、v2,若成立,則物體的機(jī)械能守恒.
三、實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖甲所示,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好.
關(guān)系式
2.把紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手豎直提起紙帶使重物停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.
3.接通電源,釋放紙帶,讓重物自由下落. 4.重復(fù)步驟2、3,得到3~5條打好點(diǎn)的紙帶.
5.在打好點(diǎn)的紙帶中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各點(diǎn)依次標(biāo)上1、2、3、…,如圖乙所示,用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)的下落高度h1、h2、h3、….五、數(shù)據(jù)處理 1.利用公式2.要驗(yàn)證的是
計(jì)算出點(diǎn)
1、點(diǎn)
2、點(diǎn)3……的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、….只需驗(yàn)證因此不需要測(cè)量重物的質(zhì)量m.3.驗(yàn)證:通過計(jì)算,在誤差允許的范圍之內(nèi)
六、誤差分析
1.本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差和重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差,使動(dòng)能的增加量稍小于勢(shì)能的減少量.
2.測(cè)量時(shí)采取多次測(cè)量求平均值來(lái)減小偶然誤差,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔中線豎直,并且選擇質(zhì)量適當(dāng)大些,體積盡量小些的重物來(lái)減小系統(tǒng)誤差.
3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器周期變化帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng)
是否相等或
八、實(shí)驗(yàn)探究
探究實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)原理與操作
例:在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作: A.用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量.
B.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將連著重錘的紙帶穿過限位孔,用手提住,且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
C.松開紙帶,接通電源,開始打點(diǎn).并如此重復(fù)多次,以得到幾條打點(diǎn)紙帶. D.取下紙帶,挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶,記下起始點(diǎn)O,在距離O點(diǎn)較近處選擇連續(xù)幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn)),并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值.
E.測(cè)出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,即得到重錘下落的高度. F.計(jì)算出
看兩者是否相等.
在以上步驟中,不必要的步驟是________;有錯(cuò)誤或不妥的步驟是________(填寫代表字母);更正情況是①________,②________,③________,④________.【答案】 因本實(shí)驗(yàn)是通過比較重力勢(shì)能的減少量ΔEp是否等于動(dòng)能的增加量ΔEk來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的,不需要知道動(dòng)能的具體數(shù)值,因而不需要測(cè)出重物(含重錘和夾子)的質(zhì)量,故步驟A是多余的.
有錯(cuò)誤或不妥的步驟是B、C、D、F.原因和更正辦法分別是: B中“讓手盡量靠近”應(yīng)改為“讓重錘盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”,C中應(yīng)先接通電源,后松開紙帶.D中應(yīng)將“距離O點(diǎn)較近處”改為“距離O點(diǎn)較遠(yuǎn)處”,F(xiàn)中應(yīng)改為增加量
1因本實(shí)驗(yàn)中是通過比較重錘的重力勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的大小來(lái)達(dá)到驗(yàn)證的目的,對(duì)于同一個(gè)研究對(duì)象(重錘)來(lái)說,質(zhì)量是一定的,就能達(dá)到目的. 故只需比較ghn和探究實(shí)驗(yàn)
二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析
例:某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖乙所示,紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O,另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量,圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值.回答下列問題(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字):
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重物速度的大小vB=______m/s;
(2)通過分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律?簡(jiǎn)要說明分析的依據(jù).
【答案】(1)3.90(2)見標(biāo)準(zhǔn)解答 探究實(shí)驗(yàn)
三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
例:利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平面上,桌面高度不低于1 m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平; ②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度為l=9.30 mm;
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=_____cm;
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2;
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2;
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測(cè)量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式:
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=________和v2=________.②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=________和Ek2=______.③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp減=________(重力加速度為g).
(3)如果ΔEp減=______,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律. 【答案】(1)③60.00(59.96~60.04)
課堂小結(jié)
1、實(shí)驗(yàn)原理:讓物體自由下落,忽略阻力情況下物體的機(jī)械能守恒
2.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源.
3.實(shí)驗(yàn)步驟 4.數(shù)據(jù)處理 5.誤差分析
6、注意事項(xiàng) 7.探究實(shí)驗(yàn)
板書
1、實(shí)驗(yàn)原理: 2.實(shí)驗(yàn)器材: 3.實(shí)驗(yàn)步驟 4.數(shù)據(jù)處理 5.誤差分析
6、注意事項(xiàng)
第二篇:7.9實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)
《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
山東省鄒平縣長(zhǎng)山中學(xué) 李敏 石濤
【目標(biāo)要求】
一、知識(shí)與技能
1.理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量。
2.知道實(shí)驗(yàn)中選取測(cè)量點(diǎn)的有關(guān)要求,會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶測(cè)定物體下落的距離,掌握測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的方法。
3.能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4.能定性地分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因,并會(huì)采取相應(yīng)的措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。
二、過程與方法
通過驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程與物理學(xué)的研究方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過親自實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度和正確的科學(xué)觀。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
【教學(xué)方法】
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律,掌握了機(jī)械能守恒定律的條件和公式。這節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下機(jī)械能守恒定律。
二、進(jìn)行新課
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^研究物體自由下落過程中動(dòng)能與勢(shì)能的變化,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
實(shí)驗(yàn)原理:用天平測(cè)出重物的質(zhì)量,紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度,這樣就可以得到重物下落過程中勢(shì)能的變化。重物的速度可以用大家熟悉的方法從紙帶測(cè)出(即每計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度),這樣就得到它在各點(diǎn)的動(dòng)能。比較重物在某一過程的初末狀態(tài)動(dòng)能變化與勢(shì)能變化的多少,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。
需用的實(shí)驗(yàn)儀器:(請(qǐng)?jiān)谒鑳x器右面打√對(duì)號(hào))1秒表 5打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 9帶鐵夾的實(shí)心重錘
2紙帶 6復(fù)寫紙片 10帶鐵夾的空心重錘
3刻度尺 7導(dǎo)線、電鍵 11交流220v,50Hz電源
4天枰
8帶有鐵夾的鐵架臺(tái)
12高壓交流電源
主要實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng):次序
1主要步驟
用天平稱出重錘的質(zhì)量。
按課本圖所示,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在注意事項(xiàng)
備注
改進(jìn)措施
把鐵架臺(tái)降低并固定到桌面上
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí),這一步你有必須使紙帶兩限位以減小摩擦阻力。
為什么? 好的改良意
孔在同一豎直線上,見嗎?鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線把打點(diǎn)記時(shí)器與交流電源連好。
用手握著紙帶上端并讓紙帶保持豎直,讓重物靜止地靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。接通電源,松開紙帶,讓重物自由落下,紙帶上打下一系列小點(diǎn),斷開電源。
換個(gè)同學(xué),重復(fù)以上2-4步幾次,得3—5條紙帶。
在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各
先接通電源,后松紙帶
挑選打點(diǎn)清晰,且紙帶上最前端兩點(diǎn)間距接近2mm左右的紙帶
請(qǐng)?zhí)顚懴旅鏀?shù)據(jù)表格。如果起點(diǎn)不清晰該怎么辦?
請(qǐng)?zhí)顚懴旅鏀?shù)據(jù)表格依次標(biāo)上1、2、3??用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)高度h1、h2、h3??
7應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)
對(duì)應(yīng)的速度v11、v2、v3??
計(jì)算各點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)O的勢(shì)能減少8
填寫表格。兩數(shù)據(jù)相等嗎?如不相等分析原因。
量mghn和動(dòng)能的增加量
行比較。
進(jìn)
9處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論
數(shù)據(jù)表格:(T=s,m=kg,同一紙帶以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn))計(jì)數(shù)點(diǎn) 1 2 3
4Δh m
初態(tài)Vo末態(tài)Vn勢(shì)能減少量 m/s
m/s
ΔEP(J)
動(dòng)能增加量 ΔEK(J)
對(duì)比 ΔEP與ΔEK
產(chǎn)生誤差原因分析:(思考出幾條,請(qǐng)寫出幾條)1 2
3誤差原因
為減小誤差操作時(shí)應(yīng)注意方面
結(jié)論:
結(jié)論的評(píng)估:
經(jīng)典分析:
例:(山東省2008年夏季學(xué)業(yè)水平考試第16題)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因主要有:
(1)
(2)
【鞏固提高】
1.在用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
①若用公式計(jì)算即時(shí)速度進(jìn)行驗(yàn)證,打點(diǎn)記時(shí)器所接交流電的頻率為50HZ,甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶(如圖所示),應(yīng)選_____紙帶好,②驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)所用的打點(diǎn)記時(shí)器的線圈應(yīng)接的電源是()
A.交流220VB.直流220VC.交流6VD.直流6V
2.某同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律編排了如下實(shí)驗(yàn)步驟:
A.用天平稱出重物的質(zhì)量;
B.把紙帶固定到重物上,并把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,提升到一定高度;
C.拆掉導(dǎo)線,整理儀器;
D.?dāng)嚅_電源,調(diào)整紙帶,重做兩次;
E.用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間;
F.用毫米刻度尺測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)與起點(diǎn)的距離,記錄數(shù)據(jù),并計(jì)算出結(jié)果,得出結(jié)論;
G.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓交流電源上;
H.接通電源,釋放紙帶;
I.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓直流電源上;
J.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到桌邊的鐵架臺(tái)上。
上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是,可有可無(wú)的是,其余正確且必要的步驟按實(shí)驗(yàn)操作順序排列是。(均只需填步驟的代號(hào))
3.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是什么形狀才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖線的斜率表示什么?
參考答案:
1.①甲②A
2.上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是E和I,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中不需要測(cè)定時(shí)間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源??捎锌蔁o(wú)的實(shí)驗(yàn)步驟是A。正確且必要的步驟按實(shí)驗(yàn)操作順序排列是:J、G、B、H、D、C、F。
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖象應(yīng)是通過原點(diǎn)的一條傾斜直線。由圖線的斜率表示重力加速度g。
第三篇:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)
篇一:9.實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備 1.教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)要弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),目的是利用重物的自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
(2)要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法與技巧、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理,能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差的分析,從而使我們對(duì)機(jī)械能守恒定律的認(rèn)識(shí),不止停留在理論的推導(dǎo)上,而且還能夠通過親自操作和實(shí)際觀測(cè),從感性上增加認(rèn)識(shí),深化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解(3)要明確織帶選取及測(cè)量瞬時(shí)速度簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的方法。
2、過程與方法
(1)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)誤差分析的能力;
(2)通過同學(xué)們的親自操作和實(shí)際觀測(cè)掌握實(shí)驗(yàn)的方法與技巧;
(3)通過對(duì)紙帶的處理過程培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,體會(huì)處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測(cè)一些不能直接測(cè)量的物理量的方法;
(4)通過實(shí)驗(yàn)過程使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要,既要?jiǎng)邮?,更要?jiǎng)幽X。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過實(shí)驗(yàn)及誤差分析,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的探知欲;
(2)使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)成功的樂趣與成就感,激發(fā)對(duì)物理世界的求知欲;(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于提出與別人不同的見解;
(4)通過經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)原理及方法的選擇及掌握
教學(xué)難點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)誤差分析的方法。3.教學(xué)用具 多媒體、板書 4.標(biāo)簽
教學(xué)過程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度.
2.掌握利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理和方法.
二、實(shí)驗(yàn)原理
讓物體自由下落,忽略阻力情況下物體的機(jī)械能守恒,有兩種方案驗(yàn)證物體的機(jī)械能守恒: 1.以物體下落的起始點(diǎn)o為基準(zhǔn),測(cè)出物體下落高度h時(shí)的速度大小v,若
成立,則可驗(yàn)證物體的機(jī)械能守恒.
2.測(cè)出物體下落高度h過程的初、末時(shí)刻的速度v1、v2,若
成立,則物體的機(jī)械能守恒.
三、實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖甲所示,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好. 關(guān)系式
2.把紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手豎直提起紙帶使重物??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.
3.接通電源,釋放紙帶,讓重物自由下落. 4.重復(fù)步驟2、3,得到3~5條打好點(diǎn)的紙帶. 5.在打好點(diǎn)的紙帶中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各點(diǎn)依次標(biāo)上1、2、3、?,如圖乙所示,用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)的下落高度h1、h2、h3、?.五、數(shù)據(jù)處理 1.利用公式 2.要驗(yàn)證的是
計(jì)算出點(diǎn)
1、點(diǎn)
2、點(diǎn)3??的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、?.只需驗(yàn)證
因此不需要測(cè)量重物的質(zhì)量m.3.驗(yàn)證:通過計(jì)算,在誤差允許的范圍之內(nèi)
六、誤差分析
1.本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差和重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差,使動(dòng)能的增加量稍小于勢(shì)能的減少量.
2.測(cè)量時(shí)采取多次測(cè)量求平均值來(lái)減小偶然誤差,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔中線豎直,并且選擇質(zhì)量適當(dāng)大些,體積盡量小些的重物來(lái)減小系統(tǒng)誤差. 3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器周期變化帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng) 是否相等或
八、實(shí)驗(yàn)探究
探究實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)原理與操作
例:在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作: a.用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量.
b.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將連著重錘的紙帶穿過限位孔,用手提住,且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
c.松開紙帶,接通電源,開始打點(diǎn).并如此重復(fù)多次,以得到幾條打點(diǎn)紙帶.
d.取下紙帶,挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶,記下起始點(diǎn)o,在距離o點(diǎn)較近處選擇連續(xù)幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn)),并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值.
e.測(cè)出各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離,即得到重錘下落的高度. f.計(jì)算出
看兩者是否相等.
在以上步驟中,不必要的步驟是________;有錯(cuò)誤或不妥的步驟是________(填寫代表字母);更正情況是①________,②________,③________,④________.【答案】 因本實(shí)驗(yàn)是通過比較重力勢(shì)能的減少量δep是否等于動(dòng)能的增加量δek來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的,不需要知道動(dòng)能的具體數(shù)值,因而不需要測(cè)出重物(含重錘和夾子)的質(zhì)量,故步驟a是多余的.
有錯(cuò)誤或不妥的步驟是b、c、d、f.原因和更正辦法分別是: b中“讓手盡量靠近”應(yīng)改為“讓重錘盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”,c中應(yīng)先接通電源,后松開紙帶.d中應(yīng)將“距離o點(diǎn)較近處”改為“距離o點(diǎn)較遠(yuǎn)處”,f中應(yīng)改為
增加量1因本實(shí)驗(yàn)中是通過比較重錘的重力勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的大小來(lái)達(dá)到驗(yàn)證的目的,對(duì)于同一個(gè)研究對(duì)象(重錘)來(lái)說,質(zhì)量是一定的,就能達(dá)到目的. 故只需比較ghn和
探究實(shí)驗(yàn)
二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析
例:某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖乙所示,紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為o,另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)a、b、c進(jìn)行測(cè)量,圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到o點(diǎn)的距離ha、hb和hc的值.回答下列問題(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字): 篇二:《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)_張長(zhǎng)泉
《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》
——教學(xué)設(shè)計(jì)
姓 名: 張長(zhǎng)泉 教研組: 物理組 教 材: 物理必修2(滬科版)時(shí) 間:2012年5月16日 地 點(diǎn): 銅川礦務(wù)局第一中學(xué)
《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
高中物理新課程將科學(xué)探究列為課程目標(biāo)和課程內(nèi)容,并作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理的一種有效學(xué)習(xí)方式??茖W(xué)探究是學(xué)生在物理課程或現(xiàn)實(shí)生活的
情境中,通過自己去發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查研究、動(dòng)手操作、表達(dá)與交流等探究活動(dòng),獲得知識(shí)、技能、方法的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程??茖W(xué)探究的目的是讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程,獲得理智與情感的體驗(yàn),積累科學(xué)知識(shí)與方法??茖W(xué)探究的目的是把學(xué)生置于動(dòng)態(tài)、開放、生動(dòng)、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中,在自主學(xué)習(xí)、探索中,獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn)。我在高中物理教學(xué)中,試用滬科版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書,就“機(jī)械能守恒定律”,一課的教學(xué),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究課的嘗試。這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)過程如下:
【設(shè)計(jì)思想】
“只有重力做功時(shí),物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,總的機(jī)械能如何變化?”是高一學(xué)生經(jīng)常遇到的一個(gè)問題。這節(jié)課按照科學(xué)探究的要求,組織高一學(xué)生根據(jù)力學(xué)知識(shí),制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,設(shè)計(jì)方案和進(jìn)行操作,通過科學(xué)探究,使學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的得出、含義、適用條件有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí);學(xué)會(huì)應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,探索物理規(guī)律,加深對(duì)科學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值的理解;運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助,使學(xué)生親身體驗(yàn)現(xiàn)代科技的影響,掌握將信息技術(shù)作為知識(shí)獲取工具的方法。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。過程與方法:
通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方
法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;通過親身實(shí)踐,樹立“實(shí)踐是
檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)】
掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
【教學(xué)方法】
探究、講授、討論、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、練習(xí)?!窘虒W(xué)手段】 多媒體教學(xué)?!緦W(xué)法指導(dǎo)】
實(shí)驗(yàn)探究
【教學(xué)設(shè)想】
預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)→學(xué)生初步了解本節(jié)內(nèi)容→實(shí)驗(yàn)探究→突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)→典型例題分析→鞏固知識(shí)→達(dá)標(biāo)提升。
【教學(xué)用具】
多媒體課件(配套設(shè)備)、電火花計(jì)時(shí)器、重物(質(zhì)量300g±3g)、紙帶、鐵架臺(tái)、燒瓶夾、電源。
【教學(xué)過程】 復(fù)習(xí)與引入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律,掌握了機(jī)械能守恒定律的條件和公式。這節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下機(jī)械能守恒定律。
一、實(shí)驗(yàn)介紹
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。
2.實(shí)驗(yàn)原理:本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證極其簡(jiǎn)單情形下的機(jī)械能守恒──自由落體運(yùn)動(dòng)。而且,針對(duì)的是及其特殊的過程──從釋放點(diǎn)到某位置。
思考1:選擇重物時(shí),選輕一點(diǎn)的好還是重一點(diǎn)的好?為什么?
答案:我們要求重物作自由落體運(yùn)動(dòng),而阻力是不可避免地存在的,為了減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)采用密度較大的重物。
思考2:本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量?
答案:因?yàn)閙gh=1/2mv2→gh=v2,所以無(wú)需測(cè)量物體的質(zhì)量
如果實(shí)驗(yàn)要求計(jì)算勢(shì)能和動(dòng)能的具體數(shù)據(jù),那就必須要知道物體的質(zhì)量。
二、實(shí)驗(yàn)器材:
鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物(帶鐵夾)、毫米刻度尺等。
三、實(shí)驗(yàn)步驟:
1.按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材,電源接學(xué)生電源,并將輸出電壓調(diào)至4~6v交流。接通電源前,用手提升紙帶至重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處。2.先接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落。關(guān)閉電源,取下紙帶備用。
3.重復(fù)步驟2兩次,打出3條紙帶。
4.取點(diǎn)跡清晰,且第一、二點(diǎn)距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量。先將第一點(diǎn)記為o點(diǎn),然后在紙帶上任取5個(gè)連續(xù)的點(diǎn)(或間隔點(diǎn)數(shù)相同的點(diǎn))1. 2. 3. 4. 5,如下圖所示。5.驗(yàn)證o點(diǎn)到2點(diǎn)過程機(jī)械能守恒的方程為:mgh2 =m,其中t為1點(diǎn)到2 點(diǎn)(或2點(diǎn)到3點(diǎn))之間的時(shí)間間隔,如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式成立,試驗(yàn)就是成功的。同理,可以驗(yàn)證o點(diǎn)到3點(diǎn)過程、o點(diǎn)到4點(diǎn)過程的機(jī)械能是否守恒。
6.拆下器材,放回原處。思考3:對(duì)于實(shí)際獲得的紙帶,如何判定紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)就是紙帶剛開始下落時(shí)打下的呢?
答案:x =1/2gt =1/2×9.8×0.022m ≈2×10-3m=2 mm,所以,紙帶上的頭兩個(gè)點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm。
四、數(shù)據(jù)處理與分析
依據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn),我們采集整理以下信息:
思考4:可以回避起始點(diǎn)嗎(即處理紙帶時(shí)可以不用到起始點(diǎn)嗎)? 2 我們可以選取a、b兩點(diǎn),比較它們的機(jī)械能ea和eb。若以點(diǎn)b為0 勢(shì)能點(diǎn),則有:eka+mgδh=ekb 數(shù)據(jù)處理:
思考5:如何測(cè)量物體的瞬時(shí)速度? 答案:vb = vac做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。
探究討論:速度能不能用 v 或 v = gt 計(jì)算?
分析:(1)用
這種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的,而我們的目的就是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所以不能用。
(2)v = gt這種方法認(rèn)為加速度為g,由于各種摩擦阻力不可避免,所以實(shí)際加速度必將小于g,這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論,有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的,故這種方法也不能用。
圖象法處理數(shù)據(jù);
五、誤差分析
1、偶然誤差:測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)誤差.2、系統(tǒng)誤差:實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過程中要克服阻力(主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力)做功,故動(dòng)能的增加量δek 必定稍小于勢(shì)能的減少量δep。
六、例題分析
例1:在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如上圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s),那么:(1)紙帶的________(用字母表示)端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)b時(shí),物體的速度vb=___;(3)從起點(diǎn)p到打下計(jì)數(shù)
點(diǎn)b的過程中物體的重力勢(shì)能
減少量△ep=________,此過程中物體動(dòng)能的增加量△ek=________;(g取9.8m/s2)(4)通過計(jì)算,數(shù)值上△ep________△ek(填“<”“、>”或“=”),這是因?yàn)開___________;(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是____________。
例2:在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證物體自由下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)里,以下哪些步驟必要?請(qǐng)把它們選出,并將它們的字母代號(hào)按操作順序填在后面橫線空白處_______________ a.?dāng)嚅_電源,取下紙帶進(jìn)行測(cè)量、記錄。
b.將紙帶固定在重錘上,并把它穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,提升到一定高度
篇三:《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》教案設(shè)計(jì)
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)(三維五環(huán)教學(xué)模式)
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
黑龍江雙鴨山市田家炳中學(xué)
張嬌月
實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
3、通過學(xué)生的獨(dú)立思考解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。過程與方法
通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。培養(yǎng)學(xué)生合作探究的精神。情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;通過親身實(shí)踐,樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力,合作能力,獨(dú)立思考的能力,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
2、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考,培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、如何設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)
2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法
【自主學(xué)習(xí)】
1、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是。
2、能否設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)過程?
3、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。
4、如何求出a點(diǎn)的瞬時(shí)速度va?
5、如何確定重物下落的高度?
6、怎樣分析得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?
【合作研學(xué)】
1、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想?實(shí)驗(yàn)中需要哪些器材?
2、本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟有哪些?
3、實(shí)驗(yàn)中有哪些注意事項(xiàng)?
4、哪些環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響?
教學(xué)過程:
教師活動(dòng):
1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。
在圖1中,質(zhì)量為m的物體從o點(diǎn)自由下落,以地作零重力勢(shì)能面,下落過程中任意兩點(diǎn)a和b的機(jī)械能分別為: ea= 12mv 2a ?mgh a,eb= 12 mv 2b ?mgh b 如果忽略空氣阻力,物體下落過程中的機(jī)械能守恒,于是有 ea=eb,即 12mv12 2a ?mgh 2b a= 12 2a mv 2b ?mgh b 上式亦可寫成mv? 12 mv?mgh a ?mgh b 該式左邊表示物體由a到b過程中動(dòng)能的增加,右邊表示物體由a到b過程中重力勢(shì)能的減少。等式
說明,物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便,可以直接從開始下落的o點(diǎn)至任意一點(diǎn)(如圖1中a點(diǎn))來(lái)進(jìn)行研究,這時(shí)應(yīng)有: 12mv 2 a ?mgh----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表
達(dá)式,式中h是物體從o點(diǎn)下落至a點(diǎn)的高度,va是物體在a點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
2、如何求出a點(diǎn)的瞬時(shí)速度va? 根據(jù)做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求出a點(diǎn)的瞬時(shí)速度va。圖2是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后的情況。從o點(diǎn)開始依次取點(diǎn)1,2,3,??
圖中s1,s2,s3,??分別為0~ 2點(diǎn),1~3點(diǎn),2~4點(diǎn)?? 各段間的
距離。根據(jù)公式? st,t=2×0.02 s(紙帶上任意兩個(gè)相鄰的點(diǎn)間所表示的時(shí)間都
是0.02s),可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1,2,3,??各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1,v2,v3,??.3、如何確定重物下落的高度?
圖2中h1,h2,h3,??分別為紙帶從o點(diǎn)下落的高度。
根據(jù)以上數(shù)值可以計(jì)算出任意點(diǎn)的重力勢(shì)能和動(dòng)能,從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
教師引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題:
1、該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn):一是第一點(diǎn)o為計(jì)時(shí)起點(diǎn),o點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢?
2、是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量?
3、在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么?為什么?
4、實(shí)驗(yàn)時(shí),接通電源和釋放紙帶的順序怎樣?為什么?
5、測(cè)量下落高度時(shí),某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起,不能弄錯(cuò)。他的看法正確嗎?為了減小測(cè)量 h值的相對(duì)誤差,選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好,還是近些好?
學(xué)生活動(dòng):思考老師的問題,討論、交流。選出代表發(fā)表見解。
1、因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打點(diǎn)一次,在最初的0.02 s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0.002 m,所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點(diǎn)間距離接近兩年2 mm 的紙帶進(jìn)行測(cè)量;二是在紙帶上所選的點(diǎn)就是連續(xù)相鄰的點(diǎn),每相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔 t =0.02 s.2、因?yàn)椴恍枰牢矬w在某點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值,所以不必測(cè)量物體的質(zhì)量 m,而只需驗(yàn)證vn?ghn就行了。21 2
3、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi),以盡量減少重物帶著紙帶下落時(shí)所受到的阻力作用。
4、必須先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。
5、這個(gè)同學(xué)的看法是正確的。為了減小測(cè)量 h值的相對(duì)誤差,選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好。
教師活動(dòng):聽取學(xué)生匯報(bào),點(diǎn)評(píng),幫助學(xué)生解決困難。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
教師選擇實(shí)驗(yàn)構(gòu)思較好的小組在臺(tái)上演示實(shí)驗(yàn),由小組成員講出實(shí)驗(yàn)的原理,實(shí)驗(yàn)的步驟,以及數(shù)據(jù)的處理方法。再由其它組的成員共同探討實(shí)驗(yàn)的合理性。
梯練固學(xué)
1、為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),有下列器材可供選用:鐵架臺(tái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,復(fù)寫紙,紙帶,秒表,低壓直流電源,導(dǎo)線,電鍵,天平。其中不必要的器材有: ;缺少的器材是。
2、物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),只受 力作用,其機(jī)械能守恒,若物體自由下落h高度時(shí)速度為v,應(yīng)有mgh=,故只要gh=1/2v2成立,即可驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能守恒。
3、在打出的各紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡,且第1、2兩打點(diǎn)間距離接近的紙帶。
4測(cè)定第n個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出與n點(diǎn)相鄰的前、后兩段相等時(shí)間t內(nèi)下落的距離sn和sn+1,有公式vn=算出。
5在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如果以v2/2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其斜率等于的數(shù)值。
6在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖3所示,其中a點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn),0、1、2??為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)?,F(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為t。根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔,可以求出此實(shí)驗(yàn)過程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為____ _____。在打第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為___ _____。要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選擇打下第_________號(hào)和第__________號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過程為研究對(duì)象。
第四篇:實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
1.(9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中需要用工具測(cè)量的有();通過計(jì)算得到的有()
A.重錘的質(zhì)量 B.重力加速度
C.重錘下落的高度
D.與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度
sn+sn+
1【解析】 重錘下落的高度從紙帶上用毫米刻度尺測(cè)量.某點(diǎn)速度由公式vn=或
2T
hn+1-h(huán)n-1vn=
2T
【答案】 C D
2.(9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中有關(guān)重錘質(zhì)量,下列說法中正確的是()A.應(yīng)選用密度和質(zhì)量較大的重錘,使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力 B.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘,使重錘的慣性小一些,下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng) C.不需要稱量錘的質(zhì)量
D.必須稱量重錘的質(zhì)量,而且要估讀到0.01g 【解析】 本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,因此重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)取得大一些,以便系統(tǒng)所受的阻力和重錘的重力相比可以忽略不計(jì),以保證重錘做自
2由落體運(yùn)動(dòng).本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)只需要驗(yàn)證gh=就行了.
2【答案】 AC 3.(11分)(2009·深圳調(diào)研)某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖所示,當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.所用的XDS—007光電門傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上,從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門.某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi并對(duì)部
2分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,結(jié)果如下表所示.(取g=9.8m/s,注:表格中M為直尺質(zhì)量)
(1)從表格中數(shù)據(jù)可知,直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是________.
(2)請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫完整.
(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是________________.
(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷下列ΔEk—Δh圖象中正確的是dti()
【解析】(1)因瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度.(4)因?yàn)棣p=mg·Δh,ΔEp=ΔEk,所以ΔEk=mg·Δh,所以正確答案為C.【答案】(1)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度(2)4.22 3.97M或4.00M 4.01M或4.02M(3)在誤差允許的范圍內(nèi),重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量
(4)C
4.(11分)在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻
率為50Hz)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖所示的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)(初速度為零)記作O點(diǎn),測(cè)出點(diǎn)O、A間的距離為
68.97cm,點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm,點(diǎn)C、E間的距離為
216.76cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s,重錘的質(zhì)量為m=
1.0kg,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi),重錘動(dòng)能的增加量為________J,重力勢(shì)能的減少量為
________J.(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a=________m/s2.(3)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢(shì)能總大于重錘增加的動(dòng)能,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用,用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為________N.【解析】 本題主要考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理和應(yīng)用,并且綜合了牛頓第二定律.
32.00×10-
2(1)C點(diǎn)速度vC=m/s=4.00m/s 4T4×0.02
該過程動(dòng)能的增加量
112ΔEkmv2C=1.0×(4.00)J=8.00J 22
該過程重力勢(shì)能的減少量為ΔEp=mg·OC
=1.0×9.8×(68.97+15.24)×10-2J=8.25J.(2)加速度a=(2T)(16.76-15.24)×10-2
2==9.50m/s2.(2×0.02)(3)由牛頓第二定律得mg-Ff=ma
即Ff=mg-ma=0.30N.【答案】(1)8.00 8.25(2)9.50(3)0.30
5.(11分)利于如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖中AB是固定的光滑斜面,斜AECE-AC
面的傾角為30°,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,當(dāng)光電門中有物體通過時(shí)與它們連線的光電計(jì)時(shí)器(都沒有畫出)能夠顯示擋光時(shí)間.讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg,滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00cm,光電門1和2之間的距離為0.54m,g取
9.80m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度.
(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=________m/s,通過光電門2時(shí)的速度v2=
________m/s;
(2)滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為________J,重力勢(shì)能的減少量為________J.(3)由以上數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是____________________.
L0.05【解析】(1)光電門記錄的瞬時(shí)速度取經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度v1=m/s=t10.0
51.00m/s
L0.05v2==m/s=2.50m/s.t20.02122(2)ΔEkm(v2-v1)=5.25J
2ΔEp=mgs12sin30°=2×9.8×0.54×0.5J=5.29J.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),ΔEk=ΔEp,所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒.
【答案】(1)1.00 2.50(2)5.25 5.29(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),ΔEk=ΔEp,所以小車沿斜面下滑過程中機(jī)械能守恒
6.(11分)如圖甲所示,用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,根據(jù)以上內(nèi)容,可得
(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T=________s.(2)根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號(hào)3時(shí),圓柱棒下落的速度v3=________m/s;畫下記號(hào)6時(shí),圓柱棒下落的速度v6=________m/s;記號(hào)3、6之間棒的動(dòng)能的變化量為________J.重力勢(shì)能的變化量為________J,由此可得出的結(jié)論是______________________.(g取9.80m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
60【解析】(1)T=0.05s.1200
(50.0+74.0)(2)v3×10-3m/s=1.24m/s 2T
(122.0+146.0)v6=10-3m/s=2.68m/s 2T
112ΔEkmv26-v3=2.82J 2
2ΔEp=mg(122.0+98.0+74.0)×10-3=2.88J
在誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒.
【答案】(1)0.05s(2)1.24 2.68 2.82 2.88 在誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒
7.(11分)如圖所示,是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶,我們選中N點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下面舉出一些計(jì)算N點(diǎn)速度的方法,其中正確的是()
sn+sn+1①N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn),則vn=gnT ②N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn),則vn=g(n-1)T ③vn=2T
dn+1-dn-1④vn=2T
A.①③B.①②③C.③④D.①③④
【解析】 由于本實(shí)驗(yàn)需要的是物體在某一時(shí)刻的真實(shí)速度,故應(yīng)使用紙帶上的數(shù)據(jù)求解,利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速率等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度這一規(guī)律求解.
【答案】 C
8.(13分)(2009·荊州調(diào)研)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定
律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩
種.重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打
出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:()
A.按照?qǐng)D示的的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上,并說明理由.
________________________________________________________________________.(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值,如圖所示.根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,使用交流的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=
________.(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)
能,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是______.
(4)試用這些物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F=________.【解析】(1)步驟B是錯(cuò)誤的,應(yīng)接到交流電源的輸出端;步驟D是錯(cuò)誤的,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶;步驟C不必要,因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理,重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含m,可以約去.
(s2-s1)f2224a(2)因?yàn)閟2-s1=a)a=ff
4(3)重錘質(zhì)量m.由牛頓第二定律mg-F=ma,所以阻力
(s2-s1)f2F=m[g. 4
(s2-s1)f(s2-s1)f【答案】(1)見解析(2)(3)重錘質(zhì)量m(4)m[g44
9.(14分)如圖所示的裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.?dāng)[錘
A拴在長(zhǎng)L的輕繩一端,另一端固定在O點(diǎn),在A上放 一個(gè)小
鐵片,現(xiàn)將擺錘拉起,使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)靜止開始釋放
擺錘,當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí),受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng),之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng).
(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒,必須求出擺錘在最低
點(diǎn)的速度.為了求出這一速度,實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測(cè)得的物理量是
______________________.
(2)根據(jù)測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v=________.(3)根據(jù)已知的和測(cè)量的物理量,寫出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為________.
【解析】(1)鐵片離開擺錘后做平拋運(yùn)動(dòng),故要想求出擺錘在最低點(diǎn)的速度,需根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:
1s=v0t ①,h=gt2 ②,因此需測(cè)h、s.2g(2)由(1)中①、②聯(lián)立求得:v=.2h
(3)擺錘在下擺過程中只有重力做功,由機(jī)械能守恒得:
1mgL(1-cosθ)=v2,2
2gs把v=s代入上式得:L(1-cosθ)2h4h
【答案】(1)擺錘A最低點(diǎn)離地面的豎直高度h和鐵片做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s
2gs(2)s(3)L(1-cosθ)2h4h22
第五篇:7.9《實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》說課稿教學(xué)設(shè)計(jì)
7.9實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
各位評(píng)委專家,您們好!我說課的題目是高中物理人教版必修2第7章第9節(jié)《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》。下面,我將從課標(biāo)與教材分析、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、教法與學(xué)法、教學(xué)過程五個(gè)方面進(jìn)行說課。
一、課標(biāo)、教材分析
課標(biāo)要求:通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。這就強(qiáng)調(diào)了體驗(yàn)驗(yàn)證過程的重要性,注重了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。
教材分析:
學(xué)生通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),已經(jīng)理解了機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容,本節(jié)內(nèi)容的主要目的是給學(xué)生增加實(shí)驗(yàn)探究與體驗(yàn)的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的水平。因此,本節(jié)選擇了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效地特例:自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)中只需測(cè)出重錘下降的高度和對(duì)應(yīng)的速度,然后代入相關(guān)公式計(jì)算就可驗(yàn)證。這就要求學(xué)生要掌握實(shí)驗(yàn)方法和技巧、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理及實(shí)驗(yàn)誤差的分析,要求學(xué)生不僅從理論上了解機(jī)械能守恒定律,而且通過實(shí)際觀測(cè)從感性上增加認(rèn)識(shí),深化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。過程與方法
通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過親身實(shí)踐體會(huì),領(lǐng)略探究過程中避繁就簡(jiǎn)的方法選擇,感受實(shí)驗(yàn)探究的快樂,形成“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀,培養(yǎng)學(xué)科思維方式與能力。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理。難點(diǎn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
四、教法、學(xué)法
教法:
1、類比、遷移法:類比以往學(xué)過的處理問題的方法,進(jìn)行知識(shí)遷移,便于學(xué)生理解、掌握知識(shí)。
2、問題驅(qū)動(dòng)法:通過問題形成認(rèn)知沖突,思考中提煉方法,討論中反思優(yōu)化,進(jìn)而構(gòu)建新知;再由新的問題驅(qū)動(dòng)下一輪探究。學(xué)法:
1、實(shí)驗(yàn)探究法:引導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)設(shè)情景等活動(dòng)形式獲取知識(shí),以學(xué)生為主體,使學(xué)生的獨(dú)立探索性得到了充分的發(fā)揮,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力。
2、小組討論法:針對(duì)學(xué)生提出的問題,組織學(xué)生進(jìn)行集體和分組討論,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
五、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)境激情 導(dǎo)入新課
【課件投影】
1、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和表達(dá)式是什么?
2、如何通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下機(jī)械能守恒定律呢?
(二)進(jìn)行新課
1、自主交流合作 設(shè)計(jì)方案 【課件投影】方案設(shè)計(jì) ① 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?/p>
② 設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境
③ 選用實(shí)驗(yàn)器材
④ 擬定實(shí)驗(yàn)方案
根據(jù)以上幾個(gè)方面,學(xué)生分組討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。然后師生對(duì)比分析,確定方案。
2、分組實(shí)驗(yàn)
采集數(shù)據(jù)
根據(jù)討論結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生2人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3、數(shù)據(jù)處理 得出結(jié)論
學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得出結(jié)論:
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),重錘減少的重力勢(shì)能 等于增加的動(dòng)能,所以,重錘的機(jī)械能是 守恒的。
4、誤差分析
引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理、過程、測(cè)量方法、讀數(shù)、計(jì)算等方面進(jìn)行誤差分析。
(三)、課堂小結(jié)
(四)、遷移運(yùn)用 拓展提高
(五)、作業(yè)
課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
結(jié)束
各位評(píng)委,物理是一門“培養(yǎng)人的科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α钡闹匾獙W(xué)科。在教學(xué)過程中,不僅要使學(xué)生“知其然”,還要使學(xué)生“知其所以然”。本節(jié)課我根據(jù)高一年級(jí)學(xué)生的心理特征及其認(rèn)知規(guī)律,在教學(xué)策略上我采用:創(chuàng)設(shè)問題情境——學(xué)生自主探究——辨析與研討——反思與評(píng)價(jià)組成的“四環(huán)節(jié)”探究式教學(xué)策略。運(yùn)用了直觀教學(xué)和活動(dòng)探究的教學(xué)方法,以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”,教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”,以學(xué)法為重心,放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí),主動(dòng)地參與到知識(shí)形成的整個(gè)思維過程,力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認(rèn)識(shí)水平,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
我的說課完畢,謝謝!