必修2《9.实验：验证机械能守恒定律》优质课教案设计

必修2《9.实验：验证机械能守恒定律》教案优质课下载

　1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的瞬时速度．

2．掌握利用落体法验证机械能守恒定律的原理和方法．

3、培养学生严谨的科学态度。

三、实验原理:

1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，总的机械能守恒，即mgh＝mv2.

2．物体下落高度的测量：通过纸带用刻度尺测出．

3．物体瞬时速度的测量、计算：纸带上第n个点的瞬时速度等于这个点前后相邻两点间的平均速度vn＝(hn＋1、hn－1分别为第n＋1个点、第n－1个点到第一个点的距离)．

想一想　要确定物体的动能，需测出物体下落一定高度时的速度．根据已学过知识，可有三种方法：(1)vn＝；(2)vn＝gtn；(3)vn＝，本实验应采取哪种方法？

答案　第(3)种方法．其中，第(1)种方法是根据机械能守恒定律mgh＝mv2得到的，而我们的目的是验证机械能守恒定律，显然不能用，根据这一定律得到的结论再去验证之，因而不可取．

第(2)种方法认为加速度为g，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际下落加速度必将小于g，而下落高度h是直接测量的，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应是

减少的，故这种方法也不能用．

总之，本实验中速度看似有很多方法求得，但正确的只有一种，即从纸带上直接求出物体实际下落的速度，而不能用理论值计算，同样的道理，重物下落的高度h也只能用刻度尺直接测量，而不能用h＝gt2或h＝计算得到．

四、实验器材:

铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4 V～6 V)．

想一想　验证机械能守恒定律实验中是否需要用到天平？

答案　不需要天平．要验证的是mv2＝mgh或mv－mv＝mgΔh，只需验证v2＝gh或v－v＝gΔh，因此不需要测量重物的质量m.

五、教学方法设计:

1、教学方法：探究、讲授、讨论、学生分组实验、练习。

2、教学手段：多媒体教学。

3、教学重点：验证机械能守恒定律的实验原理。

4、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。

六、教学过程程序设计:

(一）实验步骤：

1．安装置：按图7－9－1将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路．

2．打纸带：将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，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3次～5次实验．