人教版高中物理必修2《9.实验：验证机械能守恒定律》教学设计

《验证机械能守恒定律》教学设计

教材：人教版高中物理必修2第七章第9节

教学目标

一、知识与技能

1.要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律.

2.要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析

3.通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力.

二、过程与方法

1.要明确纸带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法.

2.通过对纸带的处理过程，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.

情感态度与价值观

通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲.

教学重点：.实验原理及方法的选择及掌握.

教学难点：实验数据的处理方法.

教学设计

一、.以问题导入新课

1．学生活动：通过前几节课的学习，请列举机械能守恒的实例

2．教师通过课件演示机械能守恒的实例

3．学生对比各个实例，找出最简单的实例（自由落体）来进行实验验证

二、.新课教学

教师：这节课我们通过设计实验，通过探究自由落体过程中能量的变化来验证机械能守恒定律.

1. 实验原理

（1）学生思考：要完成本实验，应该测量的量有哪些,如何测量,并提出解决方案.

（2）教师与学生共同归纳方法：测量物体的质量m、下降的高度Δh，利用重力势能的公式计算重力势能的减少量ΔEp=mgΔh；测量自由落体下降Δh时的速度v,利用动能的公式计算动能的增加量ΔEk=mv2/2

2．实验步骤

学生活动：自主讨论设计出实验步骤

3．数据处理

(1)学生思考：打好的纸带最好选哪两个点做为过程的开始和终结的位置？如何利用纸带求解瞬时速度? 

 (2)教师通过大屏幕投影学生的推导过程：

    如图所示，由于纸带做匀加速运动，根据重要推论某段中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，从而有

4. 误差分析

(1)学生思考：通过本实验的设计，分析实验中的系统误差

(2)教师与学生共同归纳：因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量

(3)学生继续思考：如何减小实验误差

(4)教师与学生共同归纳：1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、应选用密度大体积小的重物，以减小空气阻力三、巩固练习

四、课堂小结

1、实验方法：验证用自由落体运动中机械能守恒   

2、实验难点：速度的测量（做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度）

3、实验中要注意的问题：实验的误差来源