8.5实验：验证机械能守恒 说课课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

实验：验证机械能守恒定律 教材分析 学情分析 教学目标 教学思路 实验设计 实验操作 《极熊窒博宿建律是是静族岛力理题修二 第的第墓的农容，窣通实牵步强 化着较对叟熊病遇动边裡券的谨方懵沈努析为今 后崭以动晕节燥蹇律坏承綦础后的重要节点， 也是培养学生抽象思维能力、分析能力、应 用能力的关键点。 普 通 高 中 教 科 书 第八章机械能守恒定律 1.功与功率 2.重力势能 3.动能和动能定理 4.机械能守恒定律 5.实验：验证机械能守恒定律 物理 必 修 第二册 73 74 79 84 89 95 教材分析 学情分析 学生正处于从定性分析到定量分析；从简单的逻辑思维到复杂的分析推 理的转变过程中，他们已经具有一定的观察力、抽象概括能力、想象力。学 生对感性材料的认知能力较强，但创新能力、概括能力还不强，通过本课的 教学活动，学生的创新能力、概括能力能得到进一步提升。 教学目标 1、理解验证机械能守恒定律的实验原理。会设计实验方案，确定需 要测量的物理量，采用恰当的实验方法，正确进行数据处理，减小 误 差 。 2、培养学生发现问题和提出问题能力。能正确进行实验操作，获取 物体下落高度及速度大小，会分析误差原因并改进。 3、树立实事求是的科学态度，培养对物理学的兴趣。理解和运用物 理规律解决实际问题。 3 教学思路 01 创设情景、提出问题 04 分析数据、得出结论 03 分组实验、探究验证 06 合作讨论新方案 05 分析误差、实验评价 02 合作讨论、设计方案 创设情景，提出问题： 1、图片中的物体做什么运动?能量有什么特点? 2、怎样通过实验验证机械能守恒定律? 研 究 自 由 下 落 物 体 的 机 械 能 实 验 装 置 如 图 8 . 5 - 2 所 示 。 利 用 打 点 计 时 器 记 录 重 物 自 由 下 落 的 运 动 过 程 。 物 体 的 质 量 可 以 用 天 平 测 出 。 纸 带 上 某 两 点 的 距 离 等 于 物 体 下 落 的 高 度 差 △h, 这 样 就 能 得 到 物 体 下 落 过 程 中 重 力 势 能 的 变 化 。 物 体 的 瞬 时 速 度 可 以 用 大 家 熟 悉 的 方 法 从 纸 带 测 出 ， 从 而 得 到 它 在 各 点 的 动 能 。 比 较 重 物 在 某 两 点 间 动 能 的 变 化 与 重 力 势 能 的 变 化 ， 就 能 验 证 机 械 能 是 否 守 恒 。 实 验 中 需 要 注 意 的 问 题 ： 1. 重 物 下 落 过 程 中 ， 除 了 重 力 外 会 受 到 哪 些 阻 力 ? 怎 样 减 少 这 些 阻 力 对 实 验 的 影 响 ? 2. 重 物 下 落 时 ， 最 好 选 择 哪 两 个 位 置 作 为 过 程 的 开 始 和 结 束 的 位 置 ? 自 由 落 体 运 动 是 匀 变 速 直 线 运 动 。 因 此 ， 也 可 以 用 一 种 更 简 单 、 更 准 确 的 方 法 测 量 物 体 下 落 时 的 瞬 时 速 度 。 A、B、C 是 记 录 做 匀 加 速 直 线 运 动 物 体 的 纸 带 上 相 邻 的 三 个 点 ( 图 8 . 5 - 3 ) 。 根 据 学 过 的 匀 变 速 直 线 运 动 的 规 ·△x B 图8.5-3 B 点的瞬时速度等于A 、C 点之间的平均速度 图8.5-2 研究自由下落物体机 械能的实验装置 ▶ 实 验 时 ， 其 实 可 以 不 测 量 物 体 的 质 量 。 想 一 想 ， 这 是 为 什 么 ? 研读教材 《案例 一 》 夹 子 重 物 打点计 时 器 纸带 △t △t · A C 实验设计 ： 测量纸带上两点之间的距离等于物体下 落 的 高 度 差h, 再 测 出 纸 带 上 两 点 的 瞬 时 速 度 V₁ 、V2。 数 据 代 入 可验证小球下落过程机械能守恒 。 传统自由落体实验： 1、重物与桌面相隔太近， 会使重物砸到桌子上，影响 实 验 。 2、重物与纸条之间用夹子 固定，会导致重锤摇摆。 3、打点计时器与纸带之间 有摩擦，存在误差。 纸条 打点计时器 改进方法 ： 1、增大重物与桌子间距离 2、直接将纸条固定在重物上 3、打点计时器固定在桌面上 4、纸条用铁架台固定 重物 实验目的 2 实验总结 X 3 实验步骤 实验设计 验证机械能守恒定律 实验器材 实验原理 4 5 1 □ 实验创新 1、将打点计时器换成光电门能快速获取数据，并且精确度将提升； 2、利用更为先进的光电门解决了传统打点计时器与纸带的摩擦带来 的实验误差； 3、利用间隔相等的挡光片能一次性测出多个数据。 实 验 目 的 利用自由落体运动验证物体机械能守恒 ②实验器材： 1、直尺、光电门、数据采集器、气垫导轨、挡光片(间距相等)、重 锤、细绳 ③实验原理： 释放重锤带动挡光片移动时，第一条挡光片到达光电门位置，作为重锤 的零势能位置，记录此时的挡光片时间，速度及动能；第二条挡光片到达光 电门时，重锤下落的高度为两个挡光片的间距，再次记录此时的挡光时间， 此时的速度及动能。 ④实验步骤： 1、用直尺测量挡光片间距； 2、打开数据采集器开关； 3、打开气垫导轨，释放重锤。闭合气垫导轨开关； 4、采集每个挡光片的挡光时间、挡光片对应每个位置的速度及动能填 入表格。 mgh= 立mv:-÷mv, 9=÷:、 2gh=v'-v. 档光片1 . 2: 2×9.8×5.|cm =(872. 864.23 30 价 易 孕 1.2 2 72.52 8879 4 、3 89 19.98 操作过程 趟 光 片 之i CM 鱼 俄显Sog 小 数 ) 实验反思： 1、可将数据导入电脑，可进一步得到更精准的实验结果； 2、实验中细绳与导轨之间的摩擦无法消除，将导致实验有一定误差。 课后作业： 日常生活、生产中还有哪些机械能守恒定律例子? 课堂特点： 以学生为主，从实验设计方案，实验操作，实验结果到 实验创新与反思，均通过小组合作的形式进行，增强学生的 参与度，使学生真正体验科学探究的过程，教师通过驱动性 问题，引导学生逐步思考，把握课堂节奏。以核心素养为指 导，教师不急于否定学生的方案，鼓励学生去做，求新，求 变 ，促进学生动作与思维的碰撞。 感谢各位老师指导! THANK YOU FOR WATCHING $$