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1、《實驗：驗證機械能守恒定律》教學設計 設計思想 高三教學中，以往比較重視實驗結(jié)果，而輕視過程，針對學生背實驗，記實驗現(xiàn)狀；在新課程三維目標教學理念的指導下，我將突破以教師為中心，開展以學生實驗為中心，以教師引導、小組合作為主要方式的實驗探究。實驗教學注重學生學習過程的體驗。培養(yǎng)學生善于提出實驗需要研究的問題，嘗試對物理實驗結(jié)果進行預測判斷，主動思考解決問題的辦法，靈活地應用物理學的思想與方法有效地解決問題，能正確地表述實驗結(jié)果，并對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進行科學地分析和評估。 教材分析 機械能守恒定律在物理學理論和應用方面十分重要，是高中物理的重點內(nèi)容，為今后學習動量守恒、電荷守恒等守恒定律

2、打下基礎，起到了承上啟下的作用。但這種思想和有關(guān)的概念、規(guī)律，由于其抽象性強，學生要真正的掌握和靈活運用還是很困難。本節(jié)內(nèi)容安排在學習機械能守恒定律之后，目的是為了使學生在理論上對機械能守恒定律有所了解的基礎上，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識。 學情分析 學生已經(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。學生已具備一定的實驗操作技能，會用打點計時器等實驗儀器。具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。因此，在本節(jié)的教學中，應注意知識的深化和科學研究方法、情感態(tài)度的教育，避免知識的簡單重復和沒有新意

3、。 教學目標： （一）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。 （二）過程與方法 通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 通過實驗驗證，體會學習的快樂，激發(fā)學習的興趣；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀。培養(yǎng)學生的觀察和實踐能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。 教學重點： 掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。 教學難點： 驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法。 教學方式： 教師啟發(fā)、引導，學生自主設計實驗方案，

4、親自動手實驗，并討論、交流學習成果。 教學用具： 重物、電磁打點計時器以及紙帶，復寫紙片，低壓電源及兩根導線，鐵架臺和鐵夾，刻度尺，小夾子。 教學流程圖 復習回顧，新課引入 師生互動，學生分析討論 學生分組實驗 得出實驗結(jié)論 誤差分析 學生數(shù)據(jù)處理方法探究 能力提升訓練 教學過程 （一）復習回顧 1、什么叫做機械能守恒定律? 2、機械能守恒的條件是什么? （二）新課教學 小實驗引入實驗教學 教師活動：在學生開始做實驗之前，老師應強調(diào)如下幾個問題（多媒體投影）： 1、是否需要測量重物的質(zhì)量？選擇重物時，選輕一點的好還是重一點

5、的好？為什么？ 2、在安裝打點計時器時應注意什么？為什么？ 3、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？ 4、測量下落高度時，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯。他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些好，還是近些好？ 5、該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點：一是第一點O為計時起點，O點的速度應為零。怎樣判別呢？可不可以回避此問題？ 學生活動：思考老師的問題，討論、交流。選出組代表發(fā)表見解。 1、因為不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數(shù)值，所以不必測量物體的質(zhì)量 m，而只需驗證就行了。 2、打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一

6、豎直平面內(nèi)，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用。 3、必須先接通電源，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。 4、這個同學的看法是正確的。為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些好。 5、因為打點計時器每隔0.02 s打點一次，在最初的0.02 s內(nèi)物體下落距離應為0.002 m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2 mm 的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續(xù)相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔 t =0.02 s.可以回避我們可以選取A、B 兩點，比較它們的機械能EA和EB。若以點B為0 勢能點，則需驗證：即可。 教師活動：聽取

7、學生匯報，點評，幫助學生解決困難。 學生活動：學生進行分組實驗。數(shù)據(jù)處理方法討論，得出實驗結(jié)論；學生進行誤差分析，總結(jié)如何減小誤差。 教師活動：多媒體投影學生實驗數(shù)據(jù)，及處理過程?？偨Y(jié)提煉學生觀點，適當發(fā)問。 （三）課堂提升訓練 1、為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有： ；缺少的器材是 。 2、在驗證機械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應是

8、 ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于 的數(shù)值。 板書設計 實驗：驗證機械能守恒定律 一、實驗方法 驗證自由落體運動中機械能守恒 二、要注意的問題 三、速度的測量 四、描點作出圖線 五、實驗的誤差來源 作業(yè)設計 在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量m＝0.30 kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，已知打點計時器每隔T＝0.02 s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.8 m/s2. (1)同學甲選取一條紙帶如圖所示，在點跡較清晰的部分選取某點O作為起始點，圖中A、B、C、D為紙帶上選取的四個連

9、續(xù)點．根據(jù)vC＝計算出C點的速度，然后利用mgh＝mv驗證機械能守恒定律，這樣處理存在的錯誤是___________________________． (2)同學乙利用同學甲的紙帶測量出：OB＝15.55 cm，OC＝19.20 cm，OD＝23.23 cm.根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算重物和紙帶下落的加速度a＝________m/s2，進一步計算重物和紙帶下落過程中所受的阻力Ff＝________N. (3)同學丙通過實驗得到一條紙帶，測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖6所示的圖線，圖線未過原點O.試分析同學丙在

10、實驗操作過程中可能出現(xiàn)的問題是_____________________． （3）某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．該同學經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點到第一個點的距離h，并正確求出打相應點時的速度v．各計數(shù)點對應的數(shù)據(jù)見下表 數(shù)點 1 2 3 4 5 6 7 h/m 0.317 0.368 0.423 0.481 0.54 0.605 0.676 v/ms－1 2.475 2.65 2.825 2.925 3.1 3.4 3.625 v2/m2s

11、－2 6.126 7.023 7.981 8.556 9.61 11.56 13.14 請在坐標圖中，描點作出v2 - h圖線；由圖線可知，重錘下落的加速度g′ = ________ m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當?shù)氐闹亓铀俣萭 = 9.80 m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的重錘機械能守恒的依據(jù)是_____________________． 教學評價： 現(xiàn)在我校在物理教學中對實驗探究的重視程度都有所提高。學生的實驗操作能力也較前幾屆有所增強。這對提高我校物理的教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的能力，有著很好的促進作用。驗證機械能守恒的數(shù)據(jù)處理方法有很多種；鼓勵學生用圖像法來驗證，畫出圖像，討論其縱坐標，橫坐標，化曲為直思想。以及斜率的物理意義，有無過原點，從圖像總結(jié)實驗結(jié)論；誤差分析，操作有無錯誤。讓學生學會推廣實驗圖像?；仡欉@節(jié)課，我深刻地悟出了這樣的道理，教師的作用不是告訴學生什么，而是恰到好處地引導學生自己去探究去思考！ 5 第 頁 共4頁