驗證機械能守恒定律說課稿

各位老師：大家好。我說課的題目是驗證機械能守恒定律。我說課的內(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、難點；教法與學(xué)法；教學(xué)設(shè)計與板書設(shè)計。

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)實驗教科書必修2第七章第九節(jié)。本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)機械能守恒定律之后的目的，是為了使學(xué)生在理論上對機械能守恒定律有所了解的基礎(chǔ)上，通過實驗測量及對實驗數(shù)據(jù)的分析處理，對機械能守恒定律及條件有深刻的認(rèn)識。

說課稿

學(xué)情分析

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

能力層面：學(xué)生已具備一定的實驗操作技能，會用打點計時器以及直尺等實驗儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。

二、教學(xué)目標(biāo)與重點、難點

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。

2、掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

過程與方法：1、經(jīng)歷實驗設(shè)計的過程體會所采用的科學(xué)方法；

2、通過分組實驗，提高動手能力、協(xié)作意識；提高解決實際問題的能力。

情感態(tài)度與價值觀：1、通過實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神；

2、學(xué)會與他人合作、交流，具有團隊意識和團隊精神；

3、體會守恒思想的重要意義。

重點：1.理解實驗原理、實驗方案以及設(shè)計思路

2.操作實驗以及記錄和處理數(shù)據(jù)

難點：1.實驗設(shè)計的思路2.實驗誤差的分析

三、教法與學(xué)法

教法：啟發(fā)式教學(xué)法、實驗探究法、討論分析法、多媒體輔助法

學(xué)法：互動交流、討論歸納法、合作試驗

四、教學(xué)過程：

●復(fù)習(xí)&引入

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機械能守恒定律，掌握了機械能守恒定律的條件和公式。這節(jié)課我們通過實驗來驗證一下機械能守恒定律。

一）、實驗介紹

1．實驗?zāi)康模候炞C機械能守恒定律。

2．實驗原理：本實驗驗證極其簡單情形下的機械能守恒──自由落體運動。而且，針對的是及其特殊的過程──從釋放點到某位置。

計量重力勢能的改變時，只要測量出過程越過的高度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣燃纯?。計量動能改變時，啟用了打點計時器──根據(jù)打出的紙帶求末狀態(tài)的瞬時速度（依據(jù)“勻變速運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度”）。

二）、實驗步驟

1．按圖安裝實驗器材，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計時器處。

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．取點跡清晰，且第一、二點距離接近2mm的紙帶進行測量。先將第一點記為O點，然后在紙帶上任取5個連續(xù)的點（或間隔點數(shù)相同的點）1．2．3．4．5，如下圖所示。

5．驗證O點到2點過程機械能守恒的方程為：mgh2=m，其中T為1點到2點（或2點到3點）之間的時間間隔，如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式成立，試驗就是成功的。同理，可以驗證O點到3點過程、O點到4點過程的機械能是否守恒。

6．拆下器材，放回原處。

三）、數(shù)據(jù)處理&分析

好，依據(jù)剛才的實驗，我們采集整理以下信息：

數(shù)據(jù) 序號	下落高度hn（m）	瞬時速度vn（m/s）	減少的重力勢能mghn（J）	增加的動能m（J）
1
2
3
4
5

實驗結(jié)論：

在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減少的重力勢能增加的動能，所以，總的機械能是。

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

注意事項：

1．本實驗中的阻力（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，因為有介質(zhì)阻力作負(fù)功；反之，如果得到mgh2＞m，則說明實驗有問題。

3．取第一、二點間距為2mm進行數(shù)據(jù)處理的道理是：只有當(dāng)振針抬起的一刻釋放紙帶，才會有第一、二點之間的距離為2mm，反之，如果振針運動到空中時釋放紙帶，則第一、二點之間的距離必然會小于2mm（因為運動時間不足0．02s）。對于第二種情形，則相當(dāng)于初速度打第一點時初速度不為零（事實上是“小于”零），所以不是本實驗所規(guī)定的考查過程。

很顯然，如果我們考查的是中途的任意兩點之間的過程，則2mm的這個要求是不必要的。

4．本實驗不需要測量重錘的質(zhì)量。

5．重力加速度不能取10m/s2，因為這是一個考查實際重力勢能變化的問題。加速度也不能通過紙帶求出，如果是這樣，我們所驗證的守恒關(guān)系將是一個恒等關(guān)系──從理論的角度看，本實驗可以這樣看：重錘的加速度從多大的程度接近重力加速度，就是過程從多大程度上滿足機械能守恒定律。