2016届高三上学期第11周物理高效课堂教学设计：验证机械能守恒定律（2课时）

（授课日期： 年 11 月 10\\11 日 星期二、三 班级 ） 考点内容要验证机械能守恒定律 验证机械能守恒定律要求Ⅱ 求 拟2 课时 授课题目 验证机械能守恒定律 第 1课时知识回顾 第2课时完成活页练习 1、 要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物自由下落验证机械能守恒定律； 考纲解读 2、 要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析。 课型 □讲授 □习题 □复习 □讨论 □其它 教 学 内 容 与 教 师 活 动 设 计 学生活动设计 1、实验目的 利用重物自由下落的现象验证机械能守恒定律。 2、认识实验仪器： 火花打点计时器、铁架台、毫米刻度尺、重锤、纸袋、 3、理解实验原理 通过对物体自由下落运动的研究来验证机械能守恒定律的实验原理是：忽略空气阻力，自由下落的物体在运动过程中机械能守恒，即重物动能的增加量等于其重力势能的减少量。 4、实验步骤（1）把打点计时器固定在桌边的铁架台上 （2）把打点计时器接到交流低压电源上 （3）将纸带固定在重锤上 （4）将纸带穿过计时器,并将纸带提升到一定高度 （5）接通电源,然后释放纸带.断开电源,取下纸带 （6）更换纸带,重新进行同一要求的实验 （7）挑选点迹清晰的纸带研究,用毫米刻度尺测出距离,记录数据 （8）根据记录的数据进行有关计算并得出结论 （9）拆掉导线,归整器材 学生实验 5、分两种情况加以说明： 12mv?mgh（1）用2验证 这是以纸带上第一点（起始点）为基准点来验证机械能守恒定律的方法。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点，所以应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离接近2mm的纸带。 1212mvmg?hB?mvA?22（2）用验证 这是回避起始点，在纸带上选择后面的某两点验证机械能守恒定律的方法。由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，势能的大小不必从起始点开始计算。这样，纸带上打出起始点O后的第一个0.02s内的位移是否接近2mm，以及第一个点是否清晰也就无关紧要了。实验打出的任何一条纸带，只要后面的点迹清晰，都可以用于计算机械能是否守恒。 实验开始时如果不是用手提着纸带的上端，而是用夹子夹住纸带的上端，待开始打点后再松开夹子释放纸带，打点计时器打出的第一个点的点迹清晰，计算时从第一个计时点开始至某一点的机械能守恒，其误差也不会太大。回避第一个计时点的原因也包括实验时手提纸带的不稳定，使第一个计时点打出的点迹过大，从而使测量误差加大。 问题讨论 问题1：本实验要不要测量物体的质量？ 问题2：重物的速度怎样测量？结合教材介绍独立推导测量瞬时速度并得出结论。 问题3：通过处理实验数据，可得出什么结论？ 问题4：实验误差分析，提出问题，在得到的实验数据中，大部分同学得到的结论是，重物动能的增加量稍小于重力势能的减少量，即Ek＜Ep。是怎么造成的呢？分组讨论，得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。 v vC vB vA v0 O tA tB tC t （1）重物和纸带下落过程中要克服阻力，主要是纸带与计时器之间的摩擦力。 （2）计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因。 （3）电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器。由于阻力的存在，重物动能的增加量稍小于势能的减少量，即Ek＜Ep 在实验中会不会出现，重物动能的增加量稍大于重力势能的减少量，即Ek>Ep的结论呢？分组讨论，得到结论。对学生讨论进行点拨。展示幻灯片。 交流电的频率f不是50Hz也会带来误差。 若f＞50Hz，由于速度值仍按频率为50Hz计算，频率的计算值比实际值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，动能值也就偏小，使Ek＜Ep的误差进一步加大。 根据同样的道理，若f＜50Hz，则可能出现Ek＞Ep的结果。 问题6：实验注意事项： （1）安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 （2）应选用质量和密度较大的重物，可使摩擦阻力，空气阻力相对减小。 （3）实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤下落 （4）本实验因不需要知道重物动能的具体数值,故不需要测出重物的质量m. （5）实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功, 所以动能的增加量△EK必定稍小于势能的减少量△EP（电源频率为50Hz）。 第2课时为巩固训练。 因材施教： 教学后记：

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