实验验证机械能守恒定律教学设计
机械能守恒定律教学设计
篇一:机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计【课题】机械能守恒定律【课型】新授课【课标解读】普通高中物理课程标准要求:通过实验,验证机械能守恒定律.理解机械能守恒定律.用机械能守恒定律分析有关问题.关键词是:实验、理解、分析问题.关于验证机械能守恒定律的验证过程可以放在下一课时进行.所以本节课在引入、实验探究、理论探究和实际应用等各环节都要充分利用生产和生活中的问题.为了让学生理解机械能守恒定律,要充分发挥学生的自主能动性,让学生自主推导定律,并总结出机械能守恒定律的条件,然后进行巩固练习.【高考考试说明】ⅱ级要求【学情分析】通过初中的学习学生已经知道什么叫机械能,机械能的构成因素.通过前几节内容的学习,学生在此前已经历了探究守恒量,重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习,学生知道了重力做功会引起重力势能的变化,弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化,合外力的功将引起物体动能的变化.学生对于初中阶段学过的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系,对功能关系的认识加深了,也萌发了继续探究的兴趣.那么,在动能、重力势能和弹性势能都参与转化的过程中,情况又将如何呢?这是学生急待解决的问题,机械能守恒定律的建立也倒了水到渠成的时候了.【教材分析】《机械能守恒定律》是人教版高中物理(必修二)第七章《机械守恒定律能》第八节的内容.本章逻辑结构是:“追寻守恒量”从上位概念是为引入能量概念为目的,从下位概念是揭示机械能守恒,基于学生认知发展顺序,教材采取了不完全归纳的思维体系,第四节到第七节“重力势能”“探究弹性势能的表达式”“实验:探究功与速度的变化关系”“动能和动能定理”是关于功和能关系的具体讨论.重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习,学生知道了重力做功会引起重力势能的变化,弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化,合外力的功将引起物体动能的变化.该课节是对前面几节的综合.机械能守恒定律一节的内容与本章其他各节的内容有紧密的逻辑关系,是全章知识链中重要的一环,机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况,守恒定律在物理学理论和实际应用中都十分重要.教学过程回顾已学知识,通过几个具体事例,先明确动能和势能的相互转化关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的理论探究,联系重力势能变化跟重力做功以及弹性势能变化跟弹力做功的关系的知识,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性.本节教学内容的重点是通过机械能守恒定律的推导知道机械能守恒定律的内涵,理解机械能守恒定律的条件,学会应用机械能守恒定律解决实际问题;而正确分析物体系统所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,以及定律的应用是学生学习中的难点.在教学设计时,力图通过生活和生产中的实例,展示相关情景,既激发学生的求知欲,又使学生体会到“物理就在我身边,身边处处有物理’,体现“从生活中学习物理,物理应用于生活”的理念.通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律的应用巩固知识,初步运用机械能守恒定律解释物理现象,体会自然界中的守恒规律和科学中的守恒思想,体会物理规律对生产和生活实践的作用,领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性,形成科学价值观.【不同版本比较】沪科版:必修二第四章《能量守恒与可持续发展》中的第二节《研究机械能守恒定律》,教材先介绍了机械能的概念,通过重锤下落分析论证机械能守恒定律,然后通过两个方案进行实验验证,然后应用机械能守恒定律分析生活中的一些问题.司南版:必修二第二章《能的转化与守恒》中的第三节《能量守恒定律》,教材先运用实验进行动能和重力势能的转化和守恒关系的探究,再通过自由落体运动进行理论推导,然后进行应用.人教版:人教版必修二第七章《机械能守恒定律》第八节《机械能守恒定律》,教材先通过生活实例分析了动能和势能的相互转化,再利用小球沿光滑曲面滑下的过程进行理论推导,然后解决一些实际问题.下一节再通过实验验证机械能守恒定律.与旧教材相比,过去是计算物体自由下落时的能量,从而得知机械能守恒,进而推广到普遍的机械能守恒定律.新教材重视理论联系实际,增加了许多生活中的实例,先定性地分析若干具体事例,猜测动能与势能在变化过程中的定量关系,然后定量计算物体只在重力作用下动能和势能各自的变化情况以及总机械能的不变性,最后得出机械能守恒的定量关系.综上所述,我认为人教版的安排更合理,因为在有理论推导的情况下,无论是探究性实验还是验证性实验,都很难在一个课时完成目标.另外在三个版本的教材中,都对机械能守恒定律的适用条件一带而过,而这恰是本节的难点,所以本节课在理论推导的过程中从不同情景来得到规律,进而得到适用条件,这对于学生全面理解和应用机械能定都是有利的.【教学目标】1.通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式,能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因.2.能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式,总结出机械能守恒的条件,并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.3.能够运用机械能守恒定律分析生活中一些常见的物理现象,并能将其转化为简单的物理模型,领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性.4.通过理论推导和对生活中一些物理现象的分析,进一步体会功是能量转化的量度,能够从机械能有没有和其它形式的能发生相互转化的角度进一步理解机械能守恒.【教学重点、难点】1.通过物理现象的分析和机械能守恒定律的推导过程,能理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件.2.会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析一些简单的实际问题.【评价目标】1.通过课堂引入的视频、演示实验等完成教学目标1;2.通过实验推导和理论推导的过程完成教学目标2;3.通过实际应用、目标3评价和课后作业等完成教学目标3;4.通过单摆的演示实验,理论推导的过程,实际应用、课堂引入、目标4评价等完成教学目标4.【教学方法】自主思考、合作探究、即时评价.【教学过程】【创设情境,导入新课】【目标1】通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式,能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因.播放世界上最美的瀑布、全球最陡的过山车运动、何雯娜2008年奥运会蹦床决赛等视频,把学生引入相关情景并激发学生的兴趣.上述视频中,能量分别是怎样转化的?【温故知新】1.动能定理的内容和表达式是什么?2.重力所做的功与物体重力势能有什么关系?3.弹簧的弹力做的功与弹簧弹性势能有什么关系?4.在能量转化的过程中,功扮演着怎样的角色?动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化,具有密切的联系,我们把它统称为机械能.动能和势能的转化是否存在某种定量关系?请看下面的实验.【实验探究】如图所示的装置,悬挂摆球的铁架台上固定一只水平放置的横杆,实验时:调整横杆的高度使小球从不同位置摆动,观察小球摆动的情况.用一把直尺在p点挡住悬线,看看这种情况下小球所能达到的最大高度.分析:(1)分析小球在摆动过程中受力情况,各力做功情况.(2)在小球的摆动过程中能量如何转化?教师总结:实验中小球在摆动过程中通过重力做功,势能与动能互相转换.小球下降时:重力做正功,重力势能减少,动能增加;小球上升时:重力做负功,重力势能增加,动能减少.【设问】小球摆动过程中总能回到原来高度,好像“记得”自己原来的高度,说明什么?说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的,是什么呢?重力势能与动能的总和保持不变,也就是机械能保持不变.要想实现这一不变,前提条件是什么?下面我们从理论上研究一下,生活中很多的物理情景在忽略一些次要因素的时候,都可以简化为我们熟悉的物理模型.比如下落的物体在忽略空气阻力时可以简化成自由落体运动,高空滑雪运动员在飞翔时可以简化成平抛运动,滑雪运动员在倾斜的赛道上比赛时可以简化成沿光滑斜面的运动,极限运动员在u型赛道上比赛时可以简化成沿光滑曲面下滑的运动,还有在弹簧的作用下小球的运动也可以简化成如下运动.下面请大家根据学案中提供的物理情景以及简化的模型,完成学案表格中的问题.【理论探究】【目标2】能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式,总结出机械能守恒的条件,并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.1.创设情景,任意选两个位置,让学生分析受力和运动情况,机械能及相互转化情况,然后完成学案中的表格,请把过程写在表格中.(全班分成5个大组,每个小组完成一个情景)情景1.一个自由下落的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景2. 滑雪运动员腾空飞跃建立模型:一个做平抛运动的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景3. 滑雪运动员在倾斜赛道上的运动建立模型:一个沿光滑斜面下滑的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景4. u型篇二:机械能守恒定律教学设计教学设计学校名称:《机械能守恒定律》教学设计1235篇三:机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计一、教学三维目标:【知识与技能】1、知道机械能的概念,理解物体的动能和势能可以相互转化;2、理解机械能守恒定律的内容和守恒条件;1、通过实例分析,让学生体会能量的相互转化;2、通过定量计算,让学生感受机械能守恒是有条件的;3、通过机械能守恒条件的初步探究,让学生理解,做功和作用的区别;二、教学重点与难点:【教学重点】机械能守恒条件的教学【教学难点】机械能守恒定律的理论推导三、教学过程:(一)新课引入:实验1:(激疑)钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球拉至同学鼻子处释放,摆回时,观察该同学的反应,重锤为什么撞不到同学的鼻子?【提出课题】:机械能守恒定律本环节教学设计说明:(二)新课教学1、动能与势能之间可以相互转化引导学生分析通过重力或弹力做功可以实现动能和势能的相互转化。
实验验证机械能守恒定律公开课教案
实验:验证机械能守恒定律 (公开课教案)授课时间:2012年6月5日授课人:宋大荣●实验目的和原理该实验的目的是验证物体只有重力做功时,机械能守恒.当物体做自由落体运动时,只有重力做功,增加的动能应等于减少的重力势能,即验证|ΔE k |=|ΔE p |.mgh mv =221 ●实验装置及要求实验装置如图6-5-1所示,因实验中要测重锤下落的高度h 和下落过程中的速度v ,故采用“留迹法”记录下重锤下落过程中的各个位置,打点计时器、纸带等装置作用即在此,因该实验中比较的是重锤自由落下一定高度时的ΔE k 和ΔE p 的大小关系,因而需要记下重锤下落的初始位置.实验时先用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方,然后给打点计时器接通电源,待振动稳定时再放开纸带.●数据处理为使实验原理更简单,让振针打第一个计数点的初速度为零,须挑选纸带上第一、二两点间的距离接近2 mm,使0212-=∆mv E K ,在纸带上记下该点的位置O ,并在纸带上从离位置O 较远处开始依次选取几个连续的点1、2、3……并用刻度尺依次测出各点到位置O 的距离.如图所示,这些距离就是重锤从静止开始运动到点1、2、3……时下落的高度h 1、h 2、h 3……利用匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度求出各点对应的重锤速度Th h v n n n 211-+-=,比较重锤下落各不同高度时增加的动能 mv n 2和减少的重力势能mgh n 是否相等,从而验证机械能是否守恒.●误差分析 因重锤自由下落时忽略阻力作用,所以在实验中应尽量减小由于纸带的阻力产生的系统误差.实验中,应选用密度较大些的重锤以减小空气对纸带的阻力,打点计时器应竖直架稳固定,纸带竖直拿高以减小限位孔对纸带的阻力,复写纸应放在纸带的上面使振针间接接触纸带,以减小振针对纸带的阻力,有条件的最好选用电火花计时器.另外g 要取当地的重力加速度,若未指明,则g 取9.8 m/s 2.由于测量长度带来的是偶然误差,减小该误差的办法是在测量下落高度时,一是选取的各计数点要离起始点O 远些,可减小由于测物体下落高度h 带来的相对误差;二是多测几次取平均值.●注意事项1.由于n n mgh mv =221 式中都含有m ,因此本实验中不需要测重锤的质量m . 2.实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源,让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的小点.3.因重物自由下落时的加速度较大,每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点的时间间隔为计时单位.●重点、难点、疑点剖析【例1】 在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50 Hz ,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图所示.(图中O 点是打点计时器打出的第一个点,A 、B 、C 、D 、E 分别是每打两个点取出的计数点)根据纸带要求计算:(1)若重锤的质量为m ,则重锤从开始下落到打B 点时,减少的重力势能是多少?(2)重锤下落到打B 点时增加的动能为多大?(3)从上述数据可得出什么结论?解析:(1)重锤从开始下落到打B 点时减少的重力势能为:ΔE p 减=mgh =mg OB =9.8×0.195 0m J=1.911m J.(2)重锤下落到打B 点时的速度为v B =(S AB +S BC )/2T =(0.280 5-0.125 0)/(2×0.04) m/s=1.943 8 m/s则物体从开始下落到打B 点增加的动能为ΔE k 增=mv B 2/2=(1.943 8)2m /2 J= 1.889m J.(3)在实验误差允许的范围内重锤重力势能的减少量等于其动能的增加量,故重锤机械能守恒. 归纳:重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是:重锤在下落时要受到阻力的作用(打点计时器对纸带的摩擦阻力,空气阻力等),重锤克服阻力做功要损失一部分机械能.●变式实验【例2】 利用如图6-5-4所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,按正确的实验操作得到几条纸带.一位同学选取了一条头两点间的距离明显小于2mm 的纸带进行标点(标出0、1、2、3……各实际点迹),测出各点与0点的高度差h 1、h 2、h 3……那么能否用它正确计算比较点n 位置处的动能与重力势能的对应关系(n =2,3,4……),即能否验证n n mgh mv =221?为什么?若不能验证,则应如何改进?解析:实验时先接通电源,在纸带上记下初始位置,然后放开纸带.最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释放纸带,纸带上的头两点的间隔就是自由落体在第一个0.02 s 内下落的位移,即mm mm gt h 296.12121≈==,但这种情况很少,通常是在振针两次敲击纸带之间的某个时刻松手,虽重锤做自由落体,但头两点间的距离h 1所经历的时间小于0.02 s ,所以h 1<2 mm ,即等效为振针打首点的速度不为零,不能验证n n mgh mv =221。
机械能守恒定律课堂教学设计
机械能守恒定律课堂教学设计引言机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律,它描述了一个系统在没有外力和能量转化的情况下,机械能的总量保持不变。
掌握机械能守恒定律对于理解能量守恒和解决与能量相关的问题非常关键。
本篇教学设计将介绍一种有效的教学方法,帮助学生理解和应用机械能守恒定律。
教学目标•理解机械能守恒定律的基本概念和原理;•掌握机械能守恒定律的数学表达式;•能够运用机械能守恒定律解决与能量相关的问题;•培养学生的实验设计和分析能力。
教学准备•实验器材:斜面、小球、光电门等;•实验材料:小球、尺子、计时器等;•多媒体设备:计算机、投影仪等。
教学过程1. 概念讲解首先,通过多媒体设备将机械能守恒定律的基本概念和原理呈现给学生。
解释机械能守恒定律的定义,即在没有外力和能量转化的条件下,一个系统的总机械能保持恒定。
引导学生思考机械能包括哪些部分,以及守恒是什么意思。
2. 数学表达式然后,介绍机械能守恒定律的数学表达式。
给出一个简单的例子,如小球沿斜面下滚的情况,推导并解释机械能守恒定律的数学表达式:$E_{\\text{初}} = E_{\\text{末}}$,其中$E_{\\text{初}}$表示系统的初始机械能,$E_{\\text{末}}$表示系统的末尾机械能。
3. 实验演示进行一个实验演示,以加深学生对机械能守恒定律的理解。
在实验中,将一个小球从斜面上方释放,并利用光电门和计时器测量小球通过光电门时的速度。
通过测量得到的数据,计算小球下滚的高度、末尾速度等参数,并验证机械能守恒定律。
4. 计算练习在实验演示之后,进行一些计算练习,让学生通过计算验证机械能守恒定律。
提供一些实际问题,提醒学生根据问题中给定的条件和求解目标,运用机械能守恒定律进行计算。
鼓励学生在解决问题的过程中思考并提出自己的问题。
5. 小组讨论组织学生进行小组讨论,就机械能守恒定律的应用进行讨论。
指导学生分析不同实际情况下机械能守恒是否成立,并找出其中的原因。
机械能守恒定律实践教案通过实验验证机械能守恒定律
机械能守恒定律实践教案通过实验验证机械能守恒定律通过实验验证机械能守恒定律一、教学目标:1、掌握机械能守恒定律的基本概念和公式。
2、了解机械能守恒定律的实际应用。
3、能够通过实验验证机械能守恒定律的有效性。
二、内容:1、机械能守恒定律的教学:机械能守恒定律是指在一个孤立的力学系统中,机械能(动能和势能之和)始终保持不变的定律。
其公式表达为 E初 = E末(其中E 表示机械能)。
2、机械能守恒定律的实际应用:机械能守恒定律在物理学和工程学等领域的应用非常广泛,例如:(1)在机械方面,机械能守恒定律可用于分析和设计各种机械系统,例如弹簧、摆杆、滑轮等。
(2)在建筑工程方面,机械能守恒定律也可用于分析和设计机械式旋转门、升降梯等设备。
(3)在能源方面,机械能守恒定律也是研究和开发各种能源的基础,例如水力发电、风力发电等。
3、通过实验验证机械能守恒定律的有效性:为了更好地理解机械能守恒定律,我们可以通过实验来验证其有效性。
实验一:将球从一定高度自由落下,在下落过程中记录其高度和速度,并计算其动能和势能。
将球在底部接住并反弹,求出其最高弹起的高度。
利用机械能守恒定律,可以计算出球在反弹过程中的动能和势能。
将其与原先自由落下时的动能和势能比较,看是否满足机械能守恒定律。
实验二:将弹簧拉伸一定长度后,将质点沿水平方向推向弹簧。
当质点接触到弹簧时,弹簧产生弹性形变,将质点推回一定距离。
记录质点的质量、初速度、弹簧产生的弹力和质点弹回的距离等数据。
通过计算质点在弹簧的形变过程中的势能和动能,验证机械能守恒定律。
三、教学方法:1、讲授教学、讨论式教学。
2、引导学生独立思考,列举常见的机械能守恒定律应用例子。
3、进行实验,让学生亲自体验机械能守恒定律的实际应用和有效性。
四、学习体会:通过实验验证机械能守恒定律的有效性,让我们更深刻地理解了机械能守恒定律的含义和实际应用,提高了我们对物理学的认识和兴趣,也增强了我们的实验操作技能。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容,理解守恒的条件和意义。
3. 通过实例分析,让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能的概念:动能和势能。
2. 机械能的计算方法:动能公式KE=1/2mv^2,势能公式PE=mgh。
3. 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的系统中,系统的总机械能(动能加势能)保持不变。
4. 守恒的条件:只有重力或弹力做功,系统不受外力或外力做功为零。
5. 守恒的意义:能量不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律的判断和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索机械能守恒定律。
2. 通过实例分析和讨论,培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 利用多媒体教学,生动展示机械能的转化过程。
五、教学过程1. 导入:通过展示一个简单的机械能转化的例子,如摆钟的上下运动,引发学生对机械能的思考。
2. 讲解:介绍机械能的概念和计算方法,讲解机械能守恒定律的内容和条件。
3. 实例分析:分析一些常见的机械能守恒问题,如抛体运动、滑块下滑等,引导学生运用守恒定律解决问题。
4. 练习:布置一些练习题,让学生运用机械能守恒定律进行解答。
6. 作业布置:布置一些相关的作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对机械能守恒定律的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生对实例分析和练习题的解答情况,评估他们的应用能力。
3. 课后作业:评估学生作业的完成质量,检查他们对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系:引导学生思考机械能与其他能量形式(如热能、电能等)之间的关系。
2. 能量守恒定律:介绍能量守恒定律的内容,引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。
验证机械能守恒定律(实验教案)
【第四章机械能与能源】课题:验证机械能守恒定律【教学目标】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】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
【教学难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【教学课时】1课时活动一:学生预习(课前完成)活动二:复习与引入一、机械能守恒定律的表达式?机械能守恒定律的内容?二、机械能守恒定律的理解?(即其适用条件)上节课我们学习了机械能守恒定律,掌握了机械能守恒定律的条件和公式。
这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。
一、实验介绍1.实验目的:验证机械能守恒定律。
2.实验原理:本实验验证极其简单情形下的机械能守恒──自由落体运动。
而且,针对的是及其特殊的过程──从释放点到某位置。
思考1:选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么?答案:我们要求重物作自由落体运动,而阻力是不可避免地存在的,为了减少阻力对实验的影响,应采用密度较大的重物。
思考2:本实验要不要测量物体的质量?答案:因为mgh=1/2mv2→gh=1/2v2,所以无需测量物体的质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据,那就必须要知道物体的质量。
(教师引导公式由来)思考3:对于实际获得的纸带,如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢?答案:x =1/2gt2 =1/2×9.8×0.022m ≈2×10-3m=2 mm,所以,纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。
二、实验器材:铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器、电源、重锤(带纸带夹子)、纸带几条、刻度尺。
机械能守恒定律说课稿 实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)
机械能守恒定律说课稿实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)在教学工作者实际的教学活动中,时常要开展说课稿准备工作,编写说课稿是提高业务素质的有效途径。
那么问题来了,说课稿应该怎么写?如下是勤劳的编辑给大家分享的实验验证《机械能守恒定律》的说课稿【优秀6篇】,欢迎阅读,希望对大家有所帮助。
能量守恒定律说课稿篇一一。
教学内容:第九节实验:验证机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源二。
知识要点:1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
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。
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。
2.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义。
三。
重难点解析:1.实验:验证机械能守恒定律实验目的:验证机械能守恒定律。
实验原理:通过实验,分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。
若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律:△ep=△ek实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
实验步骤:(1)如图所示装置,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器。
(2)用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点。
(3)从打出的几条纸带中挑选一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量,记下一个点的位置o,并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…,并量出各点到o点的距离h1、h2、h3…,计算相应的重力势能减少量,mgh。
如图所示。
(4)依步骤(3)所测的各计数点到o点的距离hl、h2、h3…,根据公式vn=计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。
计算相应的动能(5)比较实验结论:在重力作用下,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒。
《机械能守恒定律》教案
一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念及其守恒原理。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、解决问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的定义及分类2. 机械能守恒的条件3. 机械能守恒定律的表达式4. 机械能守恒定律的应用5. 实验探究:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律在复杂情境下的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能守恒定律。
2. 利用实验教学,让学生通过实践操作,感受机械能守恒的现象。
3. 运用案例分析法,分析实际问题,提高学生解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例,引导学生思考机械能的概念及守恒原理。
2. 讲解机械能的定义及分类,阐述机械能守恒的条件。
3. 推导机械能守恒定律的表达式,并解释其物理意义。
4. 运用实例分析,讲解机械能守恒定律的应用。
5. 安排实验:让学生分组进行实验,验证机械能守恒定律。
6. 总结归纳:通过实验结果,总结机械能守恒定律的正确性。
7. 布置作业:让学生运用机械能守恒定律解决实际问题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式,对学生的学习情况进行全面评价。
2. 评价内容包括:对机械能概念的理解、机械能守恒定律的应用、实验操作技能等。
3. 评价方法:课堂提问、作业批改、实验报告等。
七、教学拓展1. 引导学生关注机械能在实际生活中的应用,提高学生学以致用的能力。
2. 介绍机械能守恒定律在其他学科领域的应用,拓宽学生的知识视野。
3. 组织学生进行小研究,探讨机械能守恒定律在现代科技发展中的作用。
八、教学资源1. 教材:《物理》(八年级上册)2. 实验器材:斜面、小车、弹簧测力计、细线、钩码等。
3. 多媒体课件:用于辅助教学,提高课堂效果。
九、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解机械能的概念及分类,阐述机械能守恒的条件。
《实验:验证机械能守恒定律》教学设计
《实验:验证机械能守恒定律》教学设计《实验:验证机械能守恒定律》教学设计本实验属验证性学生实验,实验目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律,要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理,分析实验误差,从而不仅从理论上了解机械能守恒定律,而且通过实际观测从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。
教材中介绍了测量瞬时速度的更为简单而准确的方法,要明白其道理。
然而作为教者,却不能生硬对教材“惟命是从”,实际操作中可对装置中计时器的安装稍作改进──降低计时器高度,这样一来虽然纸带的利用率降低,但其有效长度的利用仍然是足够的。
【教学目标】1.理解实验的设计思路,明确实验中需要测量的物理量。
2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析中得出实验结论。
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差。
【教学重点】验证机械能守恒定律的实验原理。
【教学难点】速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”)。
二、实验步骤1.按图安装实验器材,电源接学生电源,并将输出电压调至4~6V交流。
接通电源前,用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。
2.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。
关闭电源,取下纸带备用。
3.重复步骤2两次,打出3条纸带。
4.取点迹清晰,且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。
先将第一点记为O点,然后在纸带上任取5个连续的点(或间隔点数相同的点)1.2.3.4.5 ,如下图所示。
5.验证O点到2点过程机械能守恒的方程为:mgh2 =m,其中T为1点到2点(或2点到3点)之间的时间间隔,如果在误差允许的范围内等式成立,试验就是成功的。
同理,可以验证O点到3点过程、O点到4点过程的机械能是否守恒。
6.拆下器材,放回原处。
三、数据处理&分析好,依据刚才的实验,我们采集整理以下信息:数据序号下落高度hn(m)瞬时速度vn(m/s)减少的重力势能mghn(J)增加的动能m(J)12345实验结论:在实验误差允许的范围内,重锤减少的重力势能增加的动能,所以,总的机械能是。
9实验验证机械能守恒定律
新课导入
【导入一】 师:上一节课我们学习了机械能守恒定律,我们首先复习一下什么叫作机械能守恒定 律. 生:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能 保持不变.这叫作机械能守恒定律. 师:上一节我们分别根据牛顿运动定律和动能定理推导出机械能守恒定律,今天我们 通过实验探究一下理论推导结果和实际情况是否一致.
新课导入
通过以上事例的分析,通过上节的学习我们知道减小的重力势能与增加的动能应该相等, 是不是真正相等呢? 学生猜想: 现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确. 提问:要探究一个物理问题可以从几方面来探究?
学习互动
【实验目的】1.理解实验的设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量. 2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距 离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法. 3.能正确进行实验操作,能根据实验数据分析得出实验结论,能正确分析产生实验 误差的原因,并会采取相应措施减小实验误差. 【实验原理】 1.当只有重力做功时,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量 _保__持___不__变__. 2.做自由落体运动的物体,只受重力作用,其机械能是__守__恒______的.
重点难点
【重点】 掌握验证机械能守恒定律的实验原理. 【难点】 验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差.
教学建议
本实验是一个综合性实验,综合前面所涉及的纸带处理,瞬时速度的计算,阻力对结果的 影响和误差分析等内容.误差主要来源于纸带数据的处理及点与点测量的读数上的误差和 各种阻力产生的误差.还有注意必须先接通电源后放开纸带,以及起始点的选取.通过实 验引导学生自行分析误差的产生原因和减小误差的方法,培养学生自行探究问题,处理数 据的能力.
高中物理教案-《验证机械能守恒定律实验》创新设计-“衡水赛”一等奖
《验证机械能守恒定律实验》创新设计一、实验教学目标(一)知识与技能(1)理解实验的设计思路,明确实验中需要测量的物理量。
(2)会使用数字计时器,会利用光电门测物体瞬时速度。
(3)能正确进行实验操作,根据实验数据的分析得出结论。
(4)能定性分析产生误差的原因,并采取相应措施减小误差。
(二)过程与方法通过验证机械能守恒定律体验验证过程与物理学的研究方法。
(三)情感态度与价值观通过亲自实践,培养学生观察和实践能力,培养学生实事求是的态度和正确的科学观。
(四)重难点分析重点:掌握机械能守恒定律的实验原理。
难点:验证机械能守恒定律的误差分析及减小误差的方法。
二、实验创新--内容和方法设计(一)教材实验分析在人教版物理教材中,这个实验的方案是利用打点计时器、重锤、铁架台等器材完成的(如右图)。
实验时让重锤连接纸带穿过打点计时器做自由落体运动,通过纸带上的点测量和计算出下落高度和相应瞬时速度,得到这个过程中减少的重力势能和增加的动能,验证两者是否相等,以此验证机械能守恒。
该实验原型的不足之处有:1、实验器材多,安装较复杂,若作为课堂演示实验,可视性不强。
2、从以往的经验看,学生实验时常见问题主要有纸带难以控制竖直方向导致摩擦较大,纸带上打出的点迹不清晰,测量距离存在偶然误差,因此利用纸带上的点计算瞬时速度存在较大误差。
3、装置只能验证单个物体机械能守恒,无法验证系统机械能守恒,不具有普遍性和说服力。
为了解决这些问题,我设计了如下两个实验方案。
(二)实验创新设计(1)用“摆”验证机械能守恒定律(课堂演示)(实验装置示意图及实物图如下)①方法及内容设计:将一张标有刻度的白纸钉在木板上,I 和Ⅱ位置固定两个光电门连接计时器,计时器测得摆依次通过两个光电门的挡光时间。
摆进行了改造,用一根长圆柱代替摆球,因为摆球难以控制其球心通过光电门中心,而长圆柱就就能很好地解决这个问题。
圆柱的直径由游标卡尺测出,这样就可以求出摆依次经过两个光电门的瞬时速度)(遮光时间(圆柱直径)t d v 。
验证机械能守恒定律教学设计
验证机械能守恒定律教学设计篇一:9.实验:验证机械能守恒定律教学设计教案教学准备1.教学目标1、知识与技能(1)要弄清实验目的,本实验为验证性实验,目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律;(2)要明确实验原理,掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理,能够进行实验误差的分析,从而使我们对机械能守恒定律的认识,不止停留在理论的推导上,而且还能够通过亲自操作和实际观测,从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解(3)要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。
2、过程与方法(1)通过学生自主学习,培养学生设计实验、采集数据,处理数据及实验误差分析的能力;(2)通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧;(3)通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法;(4)通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。
3、情感态度与价值观(1)通过实验及误差分析,培养学生实事求是的科学态度,激发学生对物理规律的探知欲;(2)使学生通过实验体会成功的乐趣与成就感,激发对物理世界的求知欲;(3)培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解;(4)通过经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。
2.教学重点/难点教学重点实验原理及方法的选择及掌握教学难点1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.2.掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法.二、实验原理让物体自由下落,忽略阻力情况下物体的机械能守恒,有两种方案验证物体的机械能守恒:1.以物体下落的起始点o为基准,测出物体下落高度h时的速度大小v,若成立,则可验证物体的机械能守恒.2.测出物体下落高度h过程的初、末时刻的速度v1、v2,若成立,则物体的机械能守恒.三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源.四、实验步骤1.如图甲所示,把打点计时器固定在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好.关系式2.把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近.3.接通电源,释放纸带,让重物自由下落.4.重复步骤2、3,得到3~5条打好点的纸带.5.在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带,在起始点标上0,以后各点依次标上1、2、3、,如图乙所示,用刻度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、.五、数据处理1.利用公式2.要验证的是计算出点1、点2、点3的瞬时速度v1、v2、v3、.只需验证因此不需要测量重物的质量m.3.验证:通过计算,在误差允许的范围之内六、误差分析1.本实验的误差主要是由于纸带测量产生的偶然误差和重物和纸带运动中空气阻力和打点计时器摩擦阻力引起的系统误差,使动能的增加量稍小于势能的减少量.2.测量时采取多次测量求平均值来减小偶然误差,安装打点计时器使两限位孔中线竖直,并且选择质量适当大些,体积尽量小些的重物来减小系统误差.3.打点计时器周期变化带来误差.七、注意事项是否相等或八、实验探究探究实验一、实验原理与操作例:在验证机械能守恒定律的实验中,有同学按以下步骤进行实验操作:a.用天平称出重锤和夹子的质量.b.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器.c.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带.d.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点o,在距离o点较近处选择连续几个计数点(或计时点),并计算出各点的速度值.e.测出各点到o点的距离,即得到重锤下落的高度.f.计算出看两者是否相等.在以上步骤中,不必要的步骤是________;有错误或不妥的步骤是________(填写代表字母);更正情况是①________,②________,③________,④________.【答案】因本实验是通过比较重力势能的减少量δep是否等于动能的增加量δek来验证机械能守恒的,不需要知道动能的具体数值,因而不需要测出重物(含重锤和夹子)的质量,故步骤a是多余的.有错误或不妥的步骤是b、c、d、f.原因和更正办法分别是:b中“让手尽量靠近”应改为“让重锤尽量靠近打点计时器”,c中应先接通电源,后松开纸带.d中应将“距离o点较近处”改为“距离o点较远处”,f中应改为增加量1因本实验中是通过比较重锤的重力势能减少量mghn和动能的大小来达到验证的目的,对于同一个研究对象(重锤)来说,质量是一定的,就能达到目的.故只需比较ghn和探究实验二、实验数据的处理及误差分析例:某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50hz,当地重力加速度大小为g=9.80m/2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示,纸带上的第一个点记为o,另选连续的三个点a、b、c进行测量,图中给出了这三个点到o点的距离ha、hb和hc的值.回答下列问题(计算结果保留3位有效数字):篇二:《实验:验证机械能守恒定律》教学设计_张长泉《实验:验证机械能守恒定律》——教学设计姓名:张长泉教研组:物理组教材:物理必修2(沪科版)时间:2022年5月16日地点:铜川矿务局第一中学《实验:验证机械能守恒定律》教学设计高中物理新课程将科学探究列为课程目标和课程内容,并作为学生自主学习物理的一种有效学习方式。
《科学验证:机械能守恒定律》 教学设计
《科学验证:机械能守恒定律》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解机械能守恒定律的内容和表达式。
(2)学会用实验验证机械能守恒定律。
(3)能运用机械能守恒定律解决简单的力学问题。
2、过程与方法目标(1)通过实验设计和操作,培养学生的实验探究能力和创新思维。
(2)通过对实验数据的处理和分析,提高学生的科学思维和数据处理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生在实验探究中体验科学的严谨性和乐趣,培养学生对科学的热爱和探索精神。
(2)通过小组合作,培养学生的团队合作意识和交流能力。
二、教学重难点1、教学重点(1)机械能守恒定律的内容和表达式。
(2)实验验证机械能守恒定律的原理和方法。
2、教学难点(1)实验中误差的分析和处理。
(2)运用机械能守恒定律解决实际问题。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程1、导入新课通过展示一些生活中常见的机械能守恒的现象,如自由落体运动、单摆摆动等,引导学生思考这些现象背后的物理规律,从而引出机械能守恒定律。
2、知识讲解(1)机械能的概念回顾动能和势能的概念,明确机械能是动能与势能的总和。
(2)机械能守恒定律的内容讲解机械能守恒定律的内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
(3)机械能守恒定律的表达式①以自由落体运动为例,推导机械能守恒定律的表达式:$mgh_1 +\frac{1}{2}mv_1^2 = mgh_2 +\frac{1}{2}mv_2^2$②介绍其他常见的表达式,如:$\Delta E_{k} =\Delta E_{p}$3、实验探究(1)实验目的验证机械能守恒定律。
(2)实验原理利用重物自由下落过程中,重力势能的减少量等于动能的增加量来验证机械能守恒定律。
(3)实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、电源等。
(4)实验步骤①安装实验装置:将打点计时器固定在铁架台上,纸带穿过打点计时器,下端与重锤相连。
《机械能守恒定律》教案
《机械能守恒定律》教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的内容,能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学探究能力。
二、教学内容1. 机械能的概念及计算方法2. 机械能守恒定律的表述3. 机械能守恒定律的应用4. 实验:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 教学重点:机械能的概念及计算方法机械能守恒定律的表述与应用实验操作与数据处理2. 教学难点:机械能守恒定律的微观解释实验中误差的分析与处理四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考机械能的概念及其重要性。
2. 利用多媒体课件,生动展示机械能守恒定律的应用实例,增强学生的理解。
3. 开展实验活动,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
4. 组织课堂讨论,鼓励学生发表自己的观点,培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入新课:复习上节课的内容,引导学生思考机械能的概念。
提问:什么是机械能?为什么需要研究机械能?2. 讲解新课:讲解机械能的概念及计算方法。
讲解机械能守恒定律的表述及应用。
3. 课堂互动:开展课堂讨论,让学生分享自己对机械能守恒定律的理解。
回答学生提出的问题,解答学生的疑惑。
4. 实验环节:布置实验任务,讲解实验原理及操作步骤。
学生分组进行实验,记录实验数据。
布置作业,让学生巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对机械能概念的理解程度。
学生对机械能守恒定律的掌握情况。
学生的实验操作技能及数据处理能力。
2. 评价方法:课堂问答:通过提问,了解学生对机械能概念和机械能守恒定律的理解程度。
实验报告:评价学生在实验中的操作技能和数据处理能力。
作业完成情况:检查学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 针对不同学生的学习情况,采用差异化教学策略,提高教学针对性。
2. 在实验环节,加强指导,确保学生能够熟练操作,掌握实验方法。
实验 验证机械能守恒定律
实验题目:验证机械能守恒定律教学目标:1、知道单摆的周期跟什么因素有关2、通过探究单摆周期与摆长的定量关系,进一步学习用图象处理实验数据的方法。
3、通过引导学生发现单摆周期可能与重力加速度有关的事实,培养学生发现问题,提出问题能力。
4、经历科学探究过程,体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
培养学生合作精神并将自己的见解主动与他人交流的愿望。
教学重点:探究单摆周期与摆长的定量关系教学难点:发现单摆周期可能与重力速度有关。
实验器材:铁架台、中心有小孔的金属小球、长约1 m 的细线、秒表、刻度尺、游标卡尺.实验原理:摆在摆角很小(小于5°)时,其摆动可以看作简谐运动,其振动周期T=2π ,其中l 为摆长,g 为当地重力加速度,由此可得g= ,据此,只要测出摆长l 和周期T,就可计算出当地重力加速度g 的数值。
实验目的:1、用单摆测定当地的重力加速度。
2、加深对单摆周期公式的理解。
实验步骤:1、让线的一端穿过小球的小孔,然后打一个线结,做成单摆。
2、把线的上端用铁夹固定在铁架台 上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然 下垂,在单摆平衡位置处作上标记,如课本上的图所示。
3、用刻度尺量出摆线长度l ′,精确到毫米,用游标卡尺测出摆球的直径d,即得出小球的半径为 , 计算出摆长l=l ′+ 。
4、把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超 过5°),然后放开小球,让小球摆动,待摆动平稳 后测出单摆完成N(一般为30~50)次全振动所用的时间t,计算出小球完成1次全振动所用的时间, 这个时间就是单摆的振动周期,即T= (N 为全振动的次数),反复测3次,再算出周期T 的平均值。
5、根据单摆振动周期公式T=2π ,计算出当地的重力加速度g= 。
6、改变摆长,重做几次实验,计算出每次实验的重力加速度值,求出它们的平均值,即为当地的重力加22π4T l 2d 2d N t g l 2π4Tl gl速度值。
《实验:验证机械能守恒定律》 学历案
《实验:验证机械能守恒定律》学历案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、学会利用打点计时器验证机械能守恒定律。
3、掌握实验数据的处理和分析方法,能根据实验数据得出结论。
二、学习重难点1、重点(1)实验原理的理解。
(2)实验步骤的掌握。
(3)实验数据的处理和分析。
2、难点(1)实验误差的分析和减小误差的方法。
(2)如何通过实验数据判断机械能是否守恒。
三、知识回顾1、机械能的概念:机械能包括动能和势能,动能与物体的运动速度和质量有关,势能包括重力势能和弹性势能,重力势能与物体的质量、高度有关。
2、机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
四、实验原理1、本实验利用重物自由下落时的运动来验证机械能守恒定律。
重物下落过程中,只有重力做功,如果重力势能的减少量等于动能的增加量,即可验证机械能守恒。
2、重物下落高度为 h 时的速度 v 可以通过测量重物下落 h 高度时所通过的时间 t,然后根据自由落体运动的公式 v = gt 计算得出,其中g 为重力加速度。
也可以通过测量与重物相连的纸带,计算纸带上某两点之间的平均速度来近似得到瞬时速度。
3、重力势能的减少量为ΔEp = mgh,动能的增加量为ΔEk =1/2mv²,如果ΔEp =ΔEk ,则机械能守恒。
五、实验器材铁架台(带铁夹)、打点计时器、纸带、复写纸、重物(带夹子)、刻度尺、导线、低压交流电源。
六、实验步骤1、安装仪器(1)将打点计时器固定在铁架台上,使计时器平面在竖直方向。
(2)将纸带穿过计时器,纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过计时器的限位孔。
2、进行实验(1)用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方。
(2)接通电源,松开纸带,让重物自由下落。
(3)重复几次,得到几条打点清晰的纸带。
3、选取纸带(1)挑选点迹清晰,且第一、二两点间距接近 2mm 的纸带。
(2)在纸带上选取起始点 O 及相隔一定距离的 A、B、C 等若干个计数点。
验证机械能守恒定律教案_物理_教学设计_人教版
第九节验证机械能守恒定律(宗彦峰陕西师大附中 710061)【教材版本】人教版【设计理念】通过对本节课的学习,培养学生积极体会物理规律的形成,进一步树立问题意识,培养学生的钻研意识,提高分析和解决问题的能力【教材分析】本节内容安排在学习了机械能之后,目的是为了使学生在理论上对机械能对机械能守恒定律有所理解的基础上,通过测量及对实验数据的分析处理,对机械能守恒定律及其条件有深刻的认识。
【学情分析】学生对实验中用到的一些基本仪器,如打点计时器、天平的测量仪器已经比较熟悉,实验的操作过程也比较简单。
【教学目标】1、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。
2、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。
3、情感、态度与价值观通过对机械能守恒定律的实验验证,使学生像科学家那样经历了一次科学研究的过程,会体验到发现、创造和成功的乐趣。
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,达到逐步培养学生实事求是的科学态度的目的。
【重点难点】1、教学重点实验的设计思路、瞬时速度的测定及其实验数据的采集和处理。
2、教学难点实验误差的分析【教学方法】实验方案的设计+实验指导+交流讨论【教学思路】通过分组设计验证规律的实验方案,并按照实验方案进行实际操作、观察、测量、记录和处理实验数据。
在实验时,学生一定会遇到许多预料不到的问题,如设计的实验方案理论上可行,但实验误差较大、或实验条件不具备、或安全有问题等,不断的讨论、修改实验方案并进行实验的过程中体会科学研究的过程。
【教学过程】 一、课前准备1、下发实验要求:设计一种或几种能够验证机械能守恒定律的实验方案。
生活中,动能与势能相互转化的现象是非常多的,因此,验证机械守恒定律的途径和方法不只一种。
不管你采用什么途径和方法进行实验,都必须考虑实验条件,请同学们自己设计能够验证机械能守恒定律的可行性的实验方案。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1.理解机械能守恒定律的内容,掌握机械能守恒的条件。
2.能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3.通过实验验证机械能守恒定律,培养观察能力、实验能力和分析能力。
4.培养科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1.机械能守恒定律的内容。
2.机械能守恒的条件。
3.实验验证机械能守恒定律。
4.实验结果分析和讨论。
三、教学难点与重点难点:理解机械能守恒定律的条件和内容,掌握实验操作和数据记录。
重点:运用机械能守恒定律解决实际问题,培养实验能力和观察能力。
四、教具和多媒体资源1.黑板和粉笔。
2.投影仪和PPT。
3.实验器材:重物、纸带、夹子、刻度尺、电源等。
4.教学软件:多媒体课件、实验数据分析软件。
五、教学方法1.激活学生的前知:回顾动能和势能的概念,为引入机械能守恒定律做准备。
2.教学策略:通过讲解、示范、小组讨论和实验验证相结合的方式进行教学。
3.学生活动:进行实验操作,记录数据并进行分析。
4.教学反思:根据学生的表现和反馈,对教学策略进行调整和改进。
六、教学过程1.导入:通过问题导入,引起学生的兴趣和思考。
例如,“在没有任何外力作用的情况下,一个物体的动能和势能会发生变化吗?”引出机械能守恒定律的概念。
2.讲授新课:通过讲解和示范,让学生了解机械能守恒定律的内容和条件。
强调机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”,并解释这个条件的含义。
同时,通过实例和分析,让学生理解机械能守恒定律在生活和生产中的应用。
3.巩固练习:让学生通过实例题、计算题等方式巩固所学知识,加深对机械能守恒定律的理解和应用。
同时,通过小组讨论的方式,让学生互相交流和学习。
4.归纳小结:回顾机械能守恒定律的内容和条件,总结实验验证的过程和结果,强调机械能守恒定律在物理学中的重要地位和作用。
同时,让学生提出自己的问题和建议,为今后的学习和发展打下基础。
5.布置作业:根据学生的学习情况和兴趣爱好,布置适量的作业,包括理论题、计算题和实验题等,让学生进一步巩固所学知识和提高应用能力。
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《实验:验证机械能守恒定律》教学设计设计思想
高三教学中,以往比较重视实验结果,而轻视过程,针对学生背实验,记实验现状;在新课程三维目标教学理念的指导下,我将突破以教师为中心,开展以学生实验为中心,以教师引导、小组合作为主要方式的实验探究。
实验教学注重学生学习过程的体验。
培养学生善于提出实验需要研究的问题,尝试对物理实验结果进行预测判断,主动思考解决问题的办法,灵活地应用物理学的思想与方法有效地解决问题,能正确地表述实验结果,并对实验数据和结果进行科学地分析和评估。
教材分析
机械能守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要,是高中物理的重点内容,为今后学习动量守恒、电荷守恒等守恒定律打下基础,起到了承上启下的作用。
但这种思想和有关的概念、规律,由于其抽象性强,学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。
本节内容安排在学习机械能守恒定律之后,目的是为了使学生在理论上对机械能守恒定律有所了解的基础上,通过实验测量及对实验数据的分析处理,对机械能守恒定律及条件有深刻的认识。
学情分析
学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定理、定律;知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。
学生已具备一定的实验操作技能,会用打点计时器等实验仪器。
具备一定的数据处理能力。
因此,在本节的教学中,应注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育,避免知识的简单重复和没有新意。
教学目标:
(一)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。
(二)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。
(三)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:
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
教学难点:
验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
教学方式:
教师启发、引导,学生自主设计实验方案,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。
教学用具:
重物、电磁打点计时器以及纸带,复写纸片,低压电源及两根导线,铁架台和铁夹,刻度尺,小夹子。
教学流程图
12、机械能守恒的条件是什么
(二)新课教学
教师活动:在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题(多媒体投影)1、是否需要测量重物的质量?选择重物时,选轻一点的好还是重一点的好?为什么?
2、在安装打点计时器时应注意什么?为什么?
3、实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?
4、测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错。
他的看法正确吗?为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?
5、该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O 为计时起点,O 点的速度应为零。
怎样判别呢?可不可以回避此问题?
学生活动:思考老师的问题,讨论、交流。
选出组代表发表见解。
1、因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量
m ,而只需验证n n gh v =22
1就行了。
2、打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。
3、必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
4、这个同学的看法是正确的。
为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好。
5、因为打点计时器每隔 s 打点一次,在最初的 s 内物体下落距离应为0.002 m ,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2 mm 的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔 t = s.可以回避我们可以选取A 、B 两点,比较它们的机械能E A 和E B 。
若以点B 为0 势能点,则需验证:AB A B h g v v ∆=-222
121即可。
教师活动:听取学生汇报,点评,帮助学生解决困难。
学生活动:学生进行分组实验。
数据处理方法讨论,得出实验结论;学生进行误差分析,总结如何减小误差。
教师活动:多媒体投影学生实验数据,及处理过程。
总结提炼学生观点,适当发问。
(三)课堂提升训练
1、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,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 。
2、在验证机械能守恒定律时,如果以为22
1v 纵轴,以h 为横轴,根据实验数据绘出的图线应是 ,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于 的数值。
板书设计
实验:验证机械能守恒定律
一、实验方法 验证自由落体运动中机械能守恒
二、要注意的问题
三、速度的测量
四、描点作出h v 2图线
五、实验的误差来源
作业设计
在验证机械能守恒定律的实验中,使质量m = kg 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,已知打点计时器每隔T = s 打一个点,当地的重力加速度为g = m/s2.
(1)同学甲选取一条纸带如图所示,在点迹较清晰的部分选取某点O 作为起始点,
图中A 、B 、C 、D 为纸带上选取的四个连续点.根据vC =h1+h22T
计算出C 点的速度,然后利用mgh =12
mv 2C 验证机械能守恒定律,这样处理存在的错误是___________________________.
(2)同学乙利用同学甲的纸带测量出:OB = cm ,OC = cm ,OD = cm.根据测量数据计算重物和纸带下落的加速度a =________m/s2,进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力Ff =________N.
(3)同学丙通过实验得到一条纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下第一个点
的距离h ,算出了各计数点对应的速度v ,以h 为横轴,以12
v2为纵轴画出了如图6所示的图线,图线未过原点O.试分析同学丙在实验操作过程中可能出现的问题是_____________________.
(3)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的
数点 1 2 3 4 5 6 7 h/m
v/m·s
-1
v2/m2·
s-2
________ m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g = 9.80 m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是_____________________.教学评价:
现在我校在物理教学中对实验探究的重视程度都有所提高。
学生的实验操作能力也较前几届有所增强。
这对提高我校物理的教学质量,培养学生的能力,有着很好的促进作用。
验证机械能守恒的数据处理方法有很多种;鼓励学生用图像法来验证,画出图像,讨论其纵坐标,横坐标,化曲为直思想。
以及斜率的物理意义,有无过原点,从图像总结实验结论;误差分析,操作有无错误。
让学生学会推广实验图像。
回顾这节课,我深刻地悟出了这样的道理,教师的作用不是告诉学生什么,而是恰到好处地引导学生自己去探究去思考!。