實驗：驗證機械能守恒 實驗說課課件-2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

實驗：驗證機械能守恒定律教材分析

學(xué)情分析教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)思路實驗設(shè)計

實驗操作教材分析《機械能守恒定律》是人教版高中物理必修二第八章第5節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容通過實驗探究，強化學(xué)生對動能定理、功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識，為今后學(xué)習(xí)動量守恒定律打下基礎(chǔ)。它與動量守恒定律，是解決動力學(xué)問題的兩個基本依據(jù)，而動力學(xué)問題又常常牽涉著較為復(fù)雜的運動過程分析和受力情況分析，所以，本節(jié)課是一個承前啟后的重要節(jié)點，也是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力、分析能力、應(yīng)用能力的關(guān)鍵點。學(xué)生正處于從定性分析到定量分析；從簡單的邏輯思維到復(fù)雜的分析推理的轉(zhuǎn)變過程中，他們已經(jīng)具有一定的觀察力、抽象概括能力、想象力。學(xué)生對感性材料的認(rèn)知能力較強，但創(chuàng)新能力、概括能力還不強，通過本課的教學(xué)活動，學(xué)生的創(chuàng)新能力、概括能力能得到進(jìn)一步提升。學(xué)情分析11、理解驗證機械能守恒定律的實驗原理。會設(shè)計實驗方案，確定需要測量的物理量，采用恰當(dāng)?shù)膶嶒灧椒ǎ_進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減小誤差。22、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題能力。能正確進(jìn)行實驗操作，獲取物體下落高度及速度大小，會分析誤差原因并改進(jìn)。33、樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)對物理學(xué)的興趣。理解和運用物理規(guī)律解決實際問題。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)思路010305040206分組實驗、探究驗證合作討論、設(shè)計方案創(chuàng)設(shè)情景、提出問題分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論合作討論新方案分析誤差、實驗評價

創(chuàng)設(shè)情景，提出問題:1、圖片中的物體做什么運動？能量有什么特點？2、怎樣通過實驗驗證機械能守恒定律？

研讀教材《案例一》

傳統(tǒng)自由落體實驗：1、重物與桌面相隔太近，會使重物砸到桌子上，影響實驗。2、重物與紙條之間用夾子固定，會導(dǎo)致重錘搖擺。3、打點計時器與紙帶之間有摩擦，存在誤差。打點計時器重物紙條改進(jìn)方法：1、增大重物與桌子間距離2、直接將紙條固定在重物上3、打點計時器固定在桌面上4、紙條用鐵架臺固定實驗設(shè)計51234驗證機械能守恒定律實驗?zāi)康膶嶒灢襟E實驗器材實驗原理實驗總結(jié)實驗創(chuàng)新1、將打點計時器換成光電門能快速獲取數(shù)據(jù)，并且精確度將提升；2、利用更為先進(jìn)的光電門解決了傳統(tǒng)打點計時器與紙帶的摩擦帶來的實驗誤差；3、利用間隔相等的擋光片能一次性測出多個數(shù)據(jù)。①

實

驗

目

的利用自由落體運動驗證物體機械能守恒②

實

驗

器

材：1、直尺、光電門、數(shù)據(jù)采集器、氣墊導(dǎo)軌、擋光片（間距相等）、重錘、細(xì)繩④

實

驗

步

驟：1、用直尺測量擋光片間距；2、打開數(shù)據(jù)采集器開關(guān)；3、打開氣墊導(dǎo)軌，釋放重錘。閉合氣墊導(dǎo)軌開關(guān)；4、采集每個擋光片的擋光時間、擋光片對應(yīng)每個位置的速度及動能填入表格。③

實

驗

原

理：釋放重錘帶動擋光片移動時，第一條擋光片到達(dá)光電門位置，作為重錘的零勢能位置，記錄此時的擋光片時間，速度及動能；第二條擋光片到達(dá)光電門時，重錘下落的高度為兩個擋光片的間距，再次記錄此時的擋光時間，此時的速度及動能。操作過程實驗反思：1、可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，可進(jìn)一步得到更精準(zhǔn)的實驗結(jié)果；2、實驗中細(xì)繩與導(dǎo)軌之間的摩擦無法消除，將導(dǎo)致實驗有一定誤差。課后作業(yè)：日常生活、生產(chǎn)中還有哪些機械能守恒定律例子？課堂特點：以學(xué)生為主，從實驗設(shè)計方案，實驗操作，實驗結(jié)果到實驗創(chuàng)新與反思，均通過小組合作的形式進(jìn)行，增強學(xué)生的參與度，使學(xué)生真正體驗科學(xué)探究的過程，教師通過驅(qū)動性問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步思考，把握課堂節(jié)