粤教版 (2019)必修 第二册第六节 验证机械能守恒定律优质课件ppt

《验证机械能守恒定律》教学设计

 教学目标：

1. 结合验证机械能守恒定律的实验，对重物自由下落过程中机械能守恒的现象有个初步的认识，深化对能量观念的认识；
2. 理解实验设计思路，能规范地进行实验操作，通过实验收集的数据分析得出结论，掌握设计实验的程序，实现对科学探究能力的培养；
3. 体会实验设计方案中的实验原理分析、实验数据处理过程，培养学生的科学思维；
4. 通过实验探究过程，培养学生实事求是的态度。

教学重点：

验证机械能守恒定律

教学难点：

实验方案设计

教学方法：

引导学生通过小组合作，设计实验方案，完成实验探究。

课时安排：1课时

复习引入：

机械能守恒定律的内容是什么？使用条件是什么？有哪些常见的表达形式？

新课教学：

一、实验要求

【思考问题】（1）机械能守恒的前提是“只有重力或弹力做功”，想一想，我们可以选择哪种运动来验证机械能守恒定律？

（1）做自由落体运动的物体；

（2）物体沿固定的光滑斜面或曲面下滑；

（3）用细线悬挂小球摆动；

（4）做抛体运动的物体。等等。

【思考问题】（2）用你选的运动来验证机械能守恒定律，有哪些因素会影响实验？你有办法减小这些因素的影响吗？

（3）怎样通过实验数据，验证机械能守恒？

方法一：计算物体在选定位置上的动能与势能的和是否满足

方法二：计算物体在某两点间的动能变化和势能变化是否满足

二、实验设计指导

探究活动：请根据你选的过程，设计一个验证机械能守恒的实验方案。

方案一：利用重物的自由下落验证机械能守恒定律；

方案二：用光滑斜面和小车验证机械能守恒定律；

方案三：结合平抛运动验证机械能守恒定律；

方案四：利用光电门验证机械能守恒定律；

方案五：利用单摆小球验证机械能守恒定律；

方案六：利用频闪照相验证机械能守恒定律。

【思考问题】（1）根据你设计的方案，你需要测量哪些物理量，你应当选用哪些器材进行测量？

高度的测量：可用刻度尺测量。

瞬时速度的测量：

①用光电门测量：测得遮光条的宽度和遮光时间，可以计算得出物体经过光电门时的速度；

②用打点计时器打下的纸带进行测量。

（2）根据你选的运动，最好选择哪两个位置作为运动过程的开始和终结位置？

（3）实验中，怎样测量物体重力势能的减少量？如何得到动能的增加量？

三、实验设计参考方案

实验探究：利用重物的自由下落验证机械能守恒定律

实验目的：（1）验证机械能守恒定律；

（2）进一步熟悉打点计时器的使用。

实验步骤：

（1）安装实验装置；

（2）进行实验；

（3）选取纸带。

【思考问题】（1）如何计算出计数点的速度？

（2）选取纸带后进行数据处理，可以通过哪些方法验证机械能守恒？

方法一：利用起始点和第点计算，如果在误差范围内，，即可验证。

说明：选起始点与相邻下一点间距离略小于2mm的纸带。

方法二：任取两点进行计算

①任取两点A、B，测出，计算得出；

②计算出的值；

③如果在误差范围内，，即可验证。

方法三：图像法。

从纸带上选取多个点，测量从第一个点到选取各点的下落高度，并计算出各点速度的二次方，绘出图像，如果在误差范围内，图线是一个过原点且斜率为的直线，即可验证。

（3）请根据你选的方法设计一个实验数据记录表。

【讨论与交流】上述实验设计参考方案中，有哪些因素可能影响实验结果？如何控制这些因素以减少实验误差？

系统误差来源：纸带通过打点计时器时受到的摩擦力、重物下落时受到空气阻力。

课堂小结：

通过小组合作，设计实验，获取实验数据，科学验证“机械能守恒定律”，深刻理解机械能守恒定律及其守恒条件，能掌握减少实验误差的方法，创新设计新的实验。

课后作业：

第115页：第8题