驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿

各位老師：大家好。我說(shuō)課的題目是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。我說(shuō)課的內(nèi)容包括四部分：教材分析與學(xué)情分析；教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)；教法與學(xué)法；教學(xué)設(shè)計(jì)與板書設(shè)計(jì)。

一、教材分析與學(xué)情分析

教材分析

人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修2第七章第九節(jié)。本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律之后的目的，是為了使學(xué)生在理論上對(duì)機(jī)械能守恒定律有所了解的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)機(jī)械能守恒定律及條件有深刻的認(rèn)識(shí)。

學(xué)情分析

知識(shí)層面：學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)能、重力勢(shì)能等概念以及動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律等定理、定律；知道功是能量轉(zhuǎn)換的量度以及機(jī)械能守恒的條件。

能力層面：學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及直尺等實(shí)驗(yàn)儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。

二、教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)

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(guò)程與方法：1、經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程體會(huì)所采用的科學(xué)方法；

2、通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手能力、協(xié)作意識(shí)；提高解決實(shí)際問題的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神；

2、學(xué)會(huì)與他人合作、交流，具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神；

3、體會(huì)守恒思想的重要意義。

重點(diǎn)：1.理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案以及設(shè)計(jì)思路

2.操作實(shí)驗(yàn)以及記錄和處理數(shù)據(jù)

難點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路2.實(shí)驗(yàn)誤差的分析

三、教法與學(xué)法

教法：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論分析法、多媒體輔助法

學(xué)法：互動(dòng)交流、討論歸納法、合作試驗(yàn)

四、教學(xué)過(guò)程：

●復(fù)習(xí)&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(guò)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(guò)程──從釋放點(diǎn)到某位置。

計(jì)量重力勢(shì)能的改變時(shí)，只要測(cè)量出過(guò)程越過(guò)的高度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣燃纯?。?jì)量動(dòng)能改變時(shí)，啟用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器──根據(jù)打出的紙帶求末狀態(tài)的瞬時(shí)速度（依據(jù)“勻變速運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”）。

二）、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(guò)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(guò)程、O點(diǎn)到4點(diǎn)過(guò)程的機(jī)械能是否守恒。

6．拆下器材，放回原處。

三）、數(shù)據(jù)處理&分析

好，依據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)，我們采集整理以下信息：

實(shí)驗(yàn)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)能增加的動(dòng)能，所以，總的機(jī)械能是。

過(guò)渡：另外，我們還有一些細(xì)節(jié)問題需要特別注意，下面一起來(lái)匯總。

注意事項(xiàng)：

1．本實(shí)驗(yàn)中的阻力（空氣阻力、紙帶阻力）是客觀存在的，只有當(dāng)重錘的重量足夠大，才能確保阻力遠(yuǎn)小于重力，近似滿足機(jī)械能守恒的條件。

2．如果我們得到的式子是mgh2＜m，是正常的，因?yàn)橛薪橘|(zhì)阻力作負(fù)功；反之，如果得到mgh2＞m，則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)有問題。

3．取第一、二點(diǎn)間距為2mm進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的道理是：只有當(dāng)振針抬起的一刻釋放紙帶，才會(huì)有第一、二點(diǎn)之間的距離為2mm，反之，如果振針運(yùn)動(dòng)到空中時(shí)釋放紙帶，則第一、二點(diǎn)之間的距離必然會(huì)小于2mm（因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)間不足0．02s）。對(duì)于第二種情形，則相當(dāng)于初速度打第一點(diǎn)時(shí)初速度不為零（事實(shí)上是“小于”零），所以不是本實(shí)驗(yàn)所規(guī)定的考查過(guò)程。

很顯然，如果我們考查的是中途的任意兩點(diǎn)之間的過(guò)程，則2mm的這個(gè)要求是不必要的。

4．本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量。

5．重力加速度不能取10m/s2，因?yàn)檫@是一個(gè)考查實(shí)際重力勢(shì)能變化的問題。加速度也不能通過(guò)紙帶求出，如果是這樣，我們所驗(yàn)證的守恒關(guān)系將是一個(gè)恒等關(guān)系──從理論的角度看，本實(shí)驗(yàn)可以這樣看：重錘的加速度從多大的程度接近重力加速度，就是過(guò)程從多大程度上滿足機(jī)械能守恒定律。