8.5 验证机械能守恒个定律 说课课件 -2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

《验证机械能守恒定律》 教学 重点 教材 分析 学情分析 教学 目标 实验教学过程 教学理念 评价 反思 教学理念 旧教学理念：长期以来，很多老师的教学主要服务于考试，单一重视知识目标，已经不能适应新的课程教学目标。 新教学理念：要求老师教学目标要服务于学生提高内化物理学科核心素养，立足于学科育人的教学目标。 学情分析 现代高中生接触各种智能电子产品比较多，对频 闪相机、手机连拍功能的使用的感兴趣容易理解、乐 于接受。为本次实验成功进行提供了铺垫。 教材分析 1.教材版本：人教版，普通高中课程标准实验教科 书 物理 必修2。本节课内容位于动能定理和能量 守恒 之间。 2.地位：验证机械能守恒定理是学生比较容易通 过实验验证的物理规律，对形成“守恒”的物理观 念有重要奠基作用。 教学目标 1.学生经历教材实验和改进实验方案进行实验，验证机械能守恒定律，进一步理解机械能守恒定律和能量转化和守恒的观念。 2.学生能完成分工合作，规范严谨完成各实验步骤、得出实验数据，算出实验结果和进行误差分析。 3.养成基于客观事实和实验依据去判断事物规律的思维方式，体会物理源自生活，应用于生活的学科特点，体验物理学科魅力，提高学科素养。 教学重点 通过实验验证机械能守恒定律，形成机械能守恒的物理观念；学生严谨规范的实验操作的习惯；形成通过科学探究去分析身边事物规律的思维思考方式，会用物理学科思维去分析身边事物规律。 实验教学过程 教材实验方案 创新实验方案 评价反思 获得必备知识和技能 把物理学习引向生活 教材实验方案 1.通过自由落体运动验证机械能守恒定律。 2.实验原理：重锤自由下落减少的重力势能等于重锤增加的动能。 3.实验装置和器材：铁架台、电磁打点计时器，带夹子重锤、纸带、刻度尺、学生交流电源。 教材实验方案 实验过程：参考教材和配套实验报告册按步骤规范进行即可。本节课不重点讲述。 教材实验方案优缺点 优点：实验过程清晰，实验操作、数据记录和处理都和之前用打点计时器探究匀变速直线运动等实验类似，学生易于接受。 缺点一：实验器材相对专业，进行实验的门槛较高不够贴近学生日常生活、物理知识与学生日常生活剥离，不利于提高学生的物理学习兴趣。 缺点二：由于纸带与大点计时器之间有摩擦力，给实验带来误差。 创新实验设计方案 利用手机或者相机的连拍频闪拍照功能对在竖直放置米尺附近做自由落体小球进行连拍，获得小球下落的频闪照片，可以验证机械能守恒定律。 图二 A B E C D 创新实验设计方案 创新目的： 实验器材是学生喜欢的智能电子产品，自由落体运动贴近学生生活。把物理学习引向生活，学以致用，内化物理学科素养。 图二 A B E C D 创新实验设计方案 实验原理：同一过程中重力势能增加量等于动能增加量。 =，= 计算验证： 图二 A B E C D hAC hCE hAC = _ 创新实验设计方案 实验前进行小组讨论 讨论一：米尺为什么要靠墙竖直放置？ 结论：小铁球是自由落体运动，轨迹竖直向下，因此米尺要靠墙壁竖直放置。 讨论二：小铁球自由下落时应该距离米尺更近还是更远？ 结论：小球在不接触米尺的前提下，尽量靠近米尺自由下落，便于准确读取实验数据，减小读数误差。 目的：让更多学生参与到物理学习，把握实验关键细节，避免实验乱做瞎做 创新实验设计方案 实验前进行小组讨论 讨论三：实验中的小铁球可以用乒乓球代替吗？ 结论：乒乓球质量太小，重力太小，自由下落过程中受到的空气阻力不可以忽略，下落过程机械能不守恒，故不能乒乓球进行实验。为了尽量减小至忽略空气阻力对下落运动的影响，要选择密度大、体积小的铁球进行实验。 目的：让更多学生参与到物理学习，把握实验关键细节，避免实验乱做瞎做 创新实验设计方案 实验前器材布置和检验 米尺靠竖直墙壁竖直放置，频闪相机或手机固定在拍摄支架上，调整合适拍摄位置，进行试拍，满足照片出现小球照片数量5到8个左右，米尺刻度清晰，做好实验准备。 图二 A B E C D 目的：正式实验前调试，提高实验成功概率 创新实验设计方案 进行实验 两名同学互相配合，约定好释放小铁球靠近米尺自由下落的同时启动手机或者相机频闪拍照功能。得到小铁球自由下落过程中的频闪照片。做完再重复实验两次，得到三组小铁球自由下落的频闪照片。 图二 A B E C D 创新实验设计方案 数据获取、数据处理 =，= 计算验证： 图二 A B E C D hAC hCE hAC = _ 试验后问题讨论 能否不用米尺和小铁球一起拍照？ 图二 A B E C D 目的：引发学生更多思考延伸，避免实验只做不思考 创新实验设计方案 实验误差分析 1.利用米尺测量小球位置之间的距离时，可能存在读数等偶然误差。 2.尺子放置不严格竖