1、实验:验证机械能守恒定律实验:验证机械能守恒定律 一、一、课标、教材分析课标、教材分析 n课标要求:通过实验,验证机械能守恒定律。 这就强调了体验验证过程的重要性,注重了 对学生科学探究能力的培养。 n教材分析:教材分析: n学生通过上一节的学习,已经理解了机械能 守恒定律的内容,本节内容的主要目的是给 学生增加实验探究与体验的机会,培养学生 实验探究的能力,提高学生理论联系实际的 水平。 二、二、学情分析学情分析 n学生在次之前已做过较多的物理实验,多 次使用过打点计时器,对纸带的处理方法 并不陌生,具有一定的实验操作能力和数 据处理能力。学生可能遇到的困难是怎样 根据实验目的来设计合理的实
2、验方案以及 如何由实验方案来选择合适的实验器材。 三、三、教学目标教学目标 n知识与技能 n理解实验的设计思路,明确实验中需要测量的物 理量。 n 知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验 中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物 体运动的瞬时速度的方法。 n 能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析 中得出实验结论。 n 能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相 应的措施减小实验误差。 三、三、教学目标教学目标 n过程与方法 n通过验证机械能守恒定律,体验验证过程与物理学 的研究方法。 n情感、态度与价值观 n 通过亲自实践,培养学生观察和实践能力,培养学 生实事求是的态度和正确的科
3、学观。 四、重点难点四、重点难点 n重点:实验方案的设计,实验数据的采集与处理。 n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。 五、教法、学法五、教法、学法 n教法:教法: n1、类比、迁移法:类比以往学过的处理问题的方法, 进行知识迁移,便于学生理解、掌握知识。 n2、问题驱动法:通过问题形成认知冲突,思考中提 炼方法,讨论中反思优化,进而构建新知;再由新 的问题驱动下一轮探究。 五、教法、学法五、教法、学法 n学法:学法: n1、实验探究法:引导学生通过创设情景等活动形式 获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到 了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力。 n2
4、、小组讨论法:针对学生提出的问题,组织学生进 行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题, 培养学生的团结协作的精神。 ?、自由落体运动的条件是什么?运动过程中、自由落体运动的条件是什么?运动过程中 机械能守恒吗?机械能守恒吗? 1、机械能守恒定律的内容和表达式是什么?、机械能守恒定律的内容和表达式是什么? 2、机械能守恒定律的条件是什么?、机械能守恒定律的条件是什么? 物体初速度为0,且只受重力作用。运动 过程中机械能守恒 六、教学过程六、教学过程 (1)温故而知新)温故而知新 -导入新课导入新课 自由落体运动自由落体运动 (2)进行新课)进行新课 要证明上式成立,需要知道哪些物理量?需要证
5、明上式成立,需要知道哪些物理量?需 要测出重物的质量吗?要测出重物的质量吗? 如何获得这些物理量?如何获得这些物理量? 不需要测出重物的质量不需要测出重物的质量 测量这些物理量,需要哪些器材?测量这些物理量,需要哪些器材? 2 1 mgh 2 mv h v 实验原理:实验原理: 给同学们提供以下实验器材,以小组给同学们提供以下实验器材,以小组 为单位自主选择使用实验器材,合作探为单位自主选择使用实验器材,合作探 究及完成本节实验:究及完成本节实验: 重物重物、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、打点计时器、墨粉纸盘、纸带、 交流电源、铁架台(带铁夹)、毫米刻交流电源、铁架台(带铁夹)、毫米刻 度尺度尺
6、 实验器材:实验器材: 选择重物时,选择重物时, 选轻一点的好选轻一点的好 还是重一点的还是重一点的 好?为什么?好?为什么? n明确实验目的和原理 n设置实验情境 n选用实验器材 n拟定实验方案 n根据以上几个方面,学生分组讨论进行 实验方案设计。然后师生对比分析,确 定方案。 1、自主交流合作、自主交流合作 设计方案设计方案 根据讨论结果进行分组实验,学生根据讨论结果进行分组实验,学生4人一组进人一组进 行实验,完成实验操作,记录实验数据行实验,完成实验操作,记录实验数据 实验完成后,小组代表上台展示本组的实验过实验完成后,小组代表上台展示本组的实验过 程、数据,得出实验结果;程、数据,得
7、出实验结果; 2、分组实验、分组实验 采集数据采集数据 通过实验,我们可以发现通过实验,我们可以发现 :自由落体运动中重:自由落体运动中重 力势能的减少量与动能的增加量几乎相等。力势能的减少量与动能的增加量几乎相等。 在误差允许的范围内,在误差允许的范围内,重力势能的减少量重力势能的减少量 等于动能的增加量。即:等于动能的增加量。即:机械能守恒机械能守恒。 实验结论: 3、处理数据,得出结论、处理数据,得出结论 重力势能的减少大于动能重力势能的减少大于动能 的增加。的增加。 因重物下落中要克服阻力做因重物下落中要克服阻力做 功,实验的动能增加量必定功,实验的动能增加量必定 稍小于重力势能减少量
8、稍小于重力势能减少量 思考与讨论:思考与讨论:重力势能的减少与 动能的增加哪个大一些呢?原因 是什么呢? 4、误差分析、误差分析 (三)、(三)、迁移运用迁移运用 拓展提高拓展提高 n 若打的第一个点不清楚,或者纸带不小 心撕断了、只留下了后一段,如何来验 证机械能守恒呢? n 学生分组讨论。 n 讨论后回答: (四)、实验过程中的评价量规(四)、实验过程中的评价量规 测量项目 等级评价 优秀A较好B一般C较差D 实验目的明确 实验器材选择正确、合理 实验过程中积极参与,实验现 象明显 实验步骤合理、操作规范 试验中出现的问题能积极讨论 解决 试验中能及时把数据分类整理, 并能分析、总结和归纳 实验过程小组成员分工明确、 合作意识强 谢谢 谢谢