《9.实验：验证机械能守恒定律》优质课教案下载

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2、进一步掌握打点计时器的使用方法。

3、掌握匀变速直线运动瞬时速度的计算方法。

过程与方法：实验教学法、启发式教学法

情感态度与价值观：培养学生认真的科学态度、严谨、有序的思维习惯、培养学生勤于思考的学习习惯，帮助学生树立爱科学、崇尚科学的信念。教学重点验证机械能守恒的实验原理、实验设计、操作、实验数据处理。教学难点实验设计思路、瞬时速度的测定及实验数据的采集与处理、实验误差分析教学资源教材、实验器材教法设计启发式教学、实验动手操作教学过程教师活动学生活动设计意图新课教学二、实验：验证机械能守恒定律

实验原理：当物体做自由落体 运动 时,只有重力做功时,增加的动能应等于减少的重力势能,即验证|ΔEk|=|ΔEp|。也就是说有： EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 成立

实验装置：

引导学生分析，这个实验中要测量的物理量有哪些？

老师反问或点评：重物质量m不需要测量。

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ΔEk和ΔEp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.

实验数据处理：

提问：（1）怎样测重锤下降高度h？

（2）怎样测重物下降到此处的瞬时速度 EMBED Equation.3 ？

听取完学生讨论及回答后老师讲述：

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的纸带，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h1、h2、h3……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 EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 ，比较重锤下落各不同高度时增加的动能 EMBED Equation.3 和减少的重力势能 EMBED Equation.3 是否相等，从而验证机械能是否守恒.

5、实验误差分析：

提问还可以怎样处理数据？

此实验中：得出的动能增加量 EMBED Equation.3 与重力势能减少量 EMBED Equation.3 谁大谁小？为什么？

此时，两派学生必然要激烈辩护，当然有一部分同学就开始积极思考了。此时老师阐述正确观点。让学生知道为什么 EMBED Equation.3 < EMBED Equation.3 是正确的。（因为还有摩擦会生热）

实验结论：

三、巩固练习------重点、难点、疑点剖析

例：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?