高中物理9.实验：验证机械能守恒定律学案

这是一份高中物理9.实验：验证机械能守恒定律学案，共5页。学案主要包含了〕实验过程等内容，欢迎下载使用。

各位评委老师大家好，我说课的题目是人教版必修2第七章第九节?实验： 验证机械能守恒定律?,我将从以下几个方面进行说课：
一．说课思路
教材分析
学情分析
教学目标和重难点
教学过程〔两大亮点〕
教学反思
二．实验方法
运用DIS实验， 多媒体教学，学生分组实验
三．说课过程
〔一〕 教材分析
机械能守恒定律学生前面已学习过，对守恒条件及其内容有所了解，因此学生有一定的理论根底后，再通过实验测量验证，进一步使学生对机械能守恒定律及其守恒条件有更深刻充分的认识和理解，更增强学生理论联系实践的能力。另外，机械能守恒定律是力学中很重要的一条具有守恒思想的定律，对于此定律的学习和验证会为以后的动量守恒定律提供思路和方法。
〔二〕 学情分析
学情方面，学生已熟悉小球在竖直面内的变速圆周运动，知道其在运动过程中只有重力做功，绳子拉力不做功，机械能是守恒的。同时利用光电门〔数字计时器〕测瞬时速度前面也接触过，所以，学生有根底和能力设计此次实验。
基于以上的教材分析和学情分析特制定如下的教学目标和重点难点：
〔三〕 教学目标
知识与技能：
〔1〕理解验证机械能守恒定律的实验原理，实验方案及设计思路
〔2〕明白光电门测物体速度的原理，学会用计算机采集和处理实验数据。
过程与方法
(1)经历实验设计过程，体会所采用的实验方法，体会守恒思想。
(2)通过分组实验，经历实验过程，培养学生的动手操作和协同合作能力，培养学生实事求是的科学实验态度和孜孜以求的科学精神。
情感态度与价值观
(1)学生通过自己设计方案，自己操作，经历失误再到正确的过程，体会科学的严谨及成功后的喜悦。
(2)通过理论与实践结合，提升学生解决问题的能力和决心。
重点：(1)理解实验原理，方案和设计思路
(2)用计算机采集和处理实验数据
难点： (1) 设计实验方案 〔2〕处理数据时变量和公式的输入
难点突破：实验方案的设计通过老师层层提问，不断引导学生来到达.输入公式时，先引导学生思考各物理量的关系，写出它们的表达式，然后用计算机的语言输入公式。例如Ep1=mgh1,输入时应写成Ep1=m*g*h1
〔四〕 教学过程〔层层提问，DIS实验〕
〔1〕教学过程中以问题的形式：1.你知道物体做哪些运动其机械能是守恒的？〔举例说明〕 2.怎样通过实验验证一个物体在运动过程中机械能守恒？需要测量哪些物理量？可能用到哪些实验器材？3.有没有更先进的实验器材？4.如果提供以下器材：两个光电门，机械能守恒试验仪，数据采集器，数据线，计算机。你会设计实验方案，连接实验仪器吗？5.用上述装置如何验证机械能守恒定律？高度h和速度v怎样测量？6.我们在实验中需要计算哪些物理量？通过老师层层提问，学生分组讨论，交流互动，得出实验思路和方案。
〔2〕采用了先进的DIS〔传感器，数据采集器，计算机〕实验，利用计算机自动采集和处理数据，方便，快捷，准确，根据需要还可以利用图像法来处理实验数据，使实验结果一目了然。
〔五〕误差分析及考前须知
(1)本实验的误差主要来自系统误差，实验装置的悬点不是固定不动的，而是绕轴在转动，所以导致摆锤的机械能减小。尽量保持摆锤在同一竖直平面内运动，减小系统误差。
〔2〕在输入变量和公式时，同一物理量的表示符号一定要一致〔大小写也要区别〕
〔六 〕实验过程
1、按照实验图装置1搭建好实验装置；
2、翻开实验系统软件 ，选择 点击 进入实验平台
3、点击 对光电门进行如下设置
(1)选择实验类型为单摆，测量方式为独立测量，点击下一步；
(2)选择被测物理量为动能，挡光类型为摆锤，点击下一步；
(3)选择光电门触发采集为动能，多个光电门时间同步， 摆锤直径1.2cm，摆锤质量147g，点击完成；
4、点击 编辑变量、公式：
(1)输入变量名h1，名称：高度，类型：变量，点击增加：
(2) 输入变量名h2，名称：高度，类型：变量，点击增加：
(3) 输入变量名Epl，名称：势能，类型：公式，0.147*9.8*hl/100，点击增加：
(4) 输入变量名Ep2，名称：势能，类型：公式，0.147*9.8*h2/100，点击增加；
(5)输入变量名El，名称：机械能，类型：公式，Ekl+Epl，点击增加；
(6)输入变量名E2，名称：机械能，类型：公式，Ek2+Ep2，点击增加：
(7) 输入变量名A，名称：误差，类型：公式，abs(El-E2)/El*100%，点击增加：
5、点击 选择 模板，点击 勾选h1、h2、Ek1、Ek2、Ep1、Ep2、
E1、E2、A点击确定
6、选择实验时间为30秒，采集间隔为10毫秒，点击 键，将铜锤拉高至水平后释放，待采集10组数据后， ；
7、输入2个光电门的相对高度，得出误差，进行分析。
〔七〕教学反思：
1.本实验采用了先进的数字化实验仪器，减小了由于测量和计算带来的偶然误差，但由于实验装置本身带来了很大的系统误差，而且很难减小。2.在输入变量和公式时，表达了物理的内容和思维，但其余的依赖的是计算机操作的正确无误，信息化的味道更重。
3.学生对实验仪器很有动手欲和好奇心，但不经历数据处理的过程也有缺憾。
4.最理想的状态应是传统与现代信息技术有机结合，而不是一味追求仪器的先进。