驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的物理教案

　　教 學(xué) 目 標(biāo)知識(shí)與技能

　　1．會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度．

　　2．掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理．

　　過(guò)程與方法

　　通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法．

　　情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹(shù)立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀．培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)

　　掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理．

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法．

　　教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí)

　　教 學(xué) 手 段教具準(zhǔn)備

　　重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺(tái)和鐵夾、刻度尺、小夾子．

　　教 學(xué) 活 動(dòng)

　　[新課導(dǎo)入]

　　師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律，我們首先采復(fù)習(xí)一下什么叫做機(jī)械能守恒定律?

　　生：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變．這叫做機(jī)械能守恒定律．

　　師：機(jī)械能守恒的條件是什么?

　　生：只有重力和彈力做功．

　　師：自由落體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是不是守恒?

　　生：自由落體運(yùn)動(dòng)中物體只受到重力的作用，這個(gè)過(guò)程只有重力做功，所以機(jī)械能是守恒的．

　　師：我們要想推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在自由落體中的具體表達(dá)式，可以根據(jù)什么來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)呢?

　　生1：可以通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行推導(dǎo)．

　　生2：可以根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行推導(dǎo)．

　　(投影展示與一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的題目，從題目中知道有關(guān)的物理量，讓學(xué)生分別根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，再一次熟悉這個(gè)定律，并為本節(jié)課的教學(xué)打下基礎(chǔ))

　　[新課教學(xué)]

　　1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。

　　在圖1中，質(zhì)量為m的物體從o點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)a和b的機(jī)械能分別為：

　　ea= ， eb=

　　如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有

　　ea=eb，即 =

　　上式亦可寫(xiě)成

　　該式左邊表示物體由a到b過(guò)程中動(dòng)能的增加，右邊表示物體由a到b過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明，物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便，可以直接從開(kāi)始下落的o點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖1中a點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有： ----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是物體從o點(diǎn)下落至a點(diǎn)的高度，va是物體在a點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

　　師：在做實(shí)驗(yàn)之前，我們首先要明確這樣幾個(gè)問(wèn)題，首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要什么器材?

　　生：最容易想到的器材是重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶．復(fù)寫(xiě)紙片．低壓電源及兩根導(dǎo)線，鐵架臺(tái)和鐵夾，刻度尺，小夾子．

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