2021年高一下期物理必修2教案 5.9 实验：验证机械能守恒定律 .pdfVIP

高中物理课堂教学教案 年 月 日 课 题 §5.9 实验：验证机械能守恒定律 课 型 新授课（2 课时） 教 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． 学 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． 目 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． 标 教 学 教学重点 重 掌握验证机械能守恒定律的实验原理． 点 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． 难 点 教 学 探究、讲授、讨论、练习 方 法 教 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 学 度尺、小夹子． 手 段 教 学 活 动 学 生 活 动 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) 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： 1 2 1 2 E = mv + mgh ， E = mv + mgh A A A B B B 2 2 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有 1 2 1 2 E =E ，即 mv + mgh = mv + mgh A B A A B B 2 2 1 2 1 2 上式亦可写成 mvB − mvA mghA −mghB 2 2 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 1 2 任意一点（如图1 中A 点）来进行研究，这时应有： mvA mgh 本实验要验证 2 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