验证机械能守恒定律的物理教案

验证机械能守恒定律的物理教案

　　教 学 目 标知识与技能

　　1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．

　　2．掌握验证机械能守恒定律的实验原理．

　　过程与方法

　　通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法．

　　情感、态度与价值观

　　通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观．培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度．

　　教学重点、难点教学重点

　　掌握验证机械能守恒定律的实验原理．

　　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．

　　教 学 方 法 探究、讲授、讨论、练习

　　教 学 手 段教具准备

　　重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子．

　　教 学 活 动

　　[新课导入]

　　师：上一节课我们学习了机械能守恒定律，我们首先采复习一下什么叫做机械能守恒定律?

　　生：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．这叫做机械能守恒定律．

　　师：机械能守恒的条件是什么?

　　生：只有重力和弹力做功．

　　师：自由落体运动中机械能是不是守恒?

　　生：自由落体运动中物体只受到重力的作用，这个过程只有重力做功，所以机械能是守恒的．

　　师：我们要想推导出机械能守恒定律在自由落体中的具体表达式，可以根据什么来进行推导呢?

　　生1：可以通过牛顿运动定律进行推导．

　　生2：可以根据动能定理进行推导．

　　(投影展示与一个自由落体运动相关的题目，从题目中知道有关的物理量，让学生分别根据牛顿运动定律和动能定理推导机械能守恒定律，再一次熟悉这个定律，并为本节课的教学打下基础)

　　[新课教学]

　　1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。

　　在图1中，质量为m的物体从o点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点a和b的机械能分别为：

　　ea= ， eb=

　　如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有

　　ea=eb，即 =

　　上式亦可写成

　　该式左边表示物体由a到b过程中动能的增加，右边表示物体由a到b过程中重力势能的减少。等式说明，物体重力势能的减少等于动能的增加。为了方便，可以直接从开始下落的o点至任意一点（如图1中a点）来进行研究，这时应有： ----本实验要验证的表达式，式中h是物体从o点下落至a点的高度，va是物体在a点的瞬时速度。

　　师：在做实验之前，我们首先要明确这样几个问题，首先这个实验需要什么器材?

　　生：最容易想到的器材是重物、电磁打点计时器以及纸带．复写纸片．低压电源及两根导线，铁架台和铁夹，刻度尺，小夹子．

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