粤教2003课标版《第05节验证机械能守恒定律》优质课教案下载

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二、学习重点与难点

1. 教学重点：掌握验证机械能守恒定律的实验原理及数据处理方法。

2. 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。

三、教学方法

本课采用分组实验的教学形式，作为验证性实验，教学方法上注重体现科学探究的思想，注重体现以教师为主导、以学生为主体的教学理念。在教学过程中教师创设情景、引导启发、评价方案、分析讨论、指导实验、归纳结论；在动手操作实践中教师着重培养学生的探究、分析、实验数据处理、归纳等能力。本课具体运用学案教学法、实验探究法、启发式教学法、讨论分析法、多媒体辅助法等。

四、学习过程

新课导入

观看两段视频——过山车与蹦极跳，大家讨论其中动能与势能的相互转化以及机械能是否守恒？考虑到实际问题的复杂性，本节课选取重锤自由下落过程中动能与势能的变化，从而验证机械能守恒定律。

（二）实验目的

1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2．掌握利用自由落体运动验证机械能守恒定律的原理和方法。

（三）实验原理

让物体自由下落，忽略阻力情况下物体的机械能守恒，有两种方案验证物体的机械能守恒：

方案一：以物体自由下落的位置O为起始点，测出物体下落高度h时的速度大小v，若 eq ﹨f(1,2) mv2＝mgh成立，则可验证物体的机械能守恒。

方案二：测出物体下落高度h过程的初、末时刻的速度v1、v2，v1、v2的计算方法与方案一的相同。若关系式 eq ﹨f(1,2) mv eq ﹨o﹨al(2,2) － eq ﹨f(1,2) mv eq ﹨o﹨al(2,1) ＝mgh成立，则物体的机械能守恒。

（四）实验器材:铁架台(带铁夹)、电火花计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、墨粉纸盘、毫米刻度尺、220V交流电源。

（五）实验步骤

1. 安装置：按图将检查、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3～5次实验。

3．选纸带：选取点迹较为清晰且有前两点间的距离约为2mm的纸带，把纸带上打出的第一个点作为起始点，记作O，在距离O点较远处（h≥30cm）再依次选出计数点1、2、3……

4．测距离：用刻度尺测出O点到1、2、3……的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3……

（六）实验操作前需要探究的几个问题

科学探究：如何准确模拟自由落体运动？

科学探究：如何正确计算物体的瞬时速度？

科学探究：验证机械能守恒的数据处理方法？