《验证机械能守恒定律》实验说课稿.pdf

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《验证机械能守恒定律》实验说课稿 安徽省宿城第一中学 郭旭 一、实验教学背景 (一)教材分析 本节是人教版高中物理必修二第八章第五节,本节课主要让学生通过实验验证物体运动过程 中机械能是否守恒,加深对上节课机械能守恒定律的理解,又为接下来的动量守恒、电荷守 恒等定律奠定基础,本节具有承上启下的作用。 (二)学情分析 学生已学习机械能守恒的理论知识,有一定的理论基础,也具备一定的实验操作技能,但是 实验数据分析还有所欠缺。 根据以上的教材分析,依据课程标准,考虑到学生已有的知识和心理特征,制订以下教学目 标。 二、实验教学目标 (一)物理观念:理解验证机械能守恒定律的实验原理。 (二)科学思维:通过对数据的分析,对机械能守恒的条件有更深刻的认识。 (三)科学探究:设计实验方案,确定需要测量的物理量,正确进行实验操作。 (四)科学态度与责任:树立实事求是的科学态度,培养认真严谨的科学精神。 所以,本节的重点与难点是实验设计的思路、瞬时速度的测量以及数据处理分析。 为突破重难点,我将利用常见的器材开展创新实验教学。 三、实验教学内容 (一)实验原理 原有教材实验利用打点计时器测重物自由落体的速度,有测量误差且纸带与打点计时器间有 摩擦力影响。 现研究物体在重力作用下做抛体运动来验证机械能守恒。 如图所示, 选定一点为起始点 ,速度记为 ,其余各点的速度 ,到 点的高度差 ,根据 O V0 V O h 重力势能减少量等于动能增加量,即 1 2 1 2 mgh m V  m V 0 2 2 得 V2 V 2 2gh 0 作 图,是一条直线,且斜率接近 那么小球机械能守恒。 V2_h 2g, (二)实验设计思路 1、录制视频 利用“平抛演示仪”让小球从斜槽某一位置释放做抛体运动,用相机拍摄小球抛体运动的过 程。 2、将视频导入tracker 软件,定点追踪小球的运动,分析坐标和速度。 (三)实验过程 环节一:创设情景,引入实验 联系滑雪运动激发学生兴趣,引导学生思考“忽略空气阻力的情况下,物体做抛体运动的过 程机械能守恒”。 引导:如何让小球做抛体运动? 环节二:确定实验器材 小球、平抛演示仪 环节三:实验操作 调节平抛演示仪的板面竖直,释放小球,用相机记录抛体运动的视频 设疑:怎样获得瞬时速度的大小? 讨论与探究:学生通常会联系之前的平抛运动,多次释放小球获取数据。 此时,老师提出只需一次抛体运动过程,利用tracker 软件分析获得瞬时速度大小。激发学 生兴趣。 环节四:数据处理与分析 (1)将视频导入tracker 软件,截取抛体运动的片段 (2)点击上方工具栏的建立坐标系 (3)新建“定标杆”,定比例标度,保证数据与实际尺寸相符 (4)点击 “创建” “质点”,进行定点追踪小球运动轨迹 (5)追踪的同时在数据栏中自动显示数据,点击 “表格”添加 “速度”即可 (6)数据分析 2 Tracker 软件自带分析数据功能,创建数据函数V 和h 2-- 2 作V h 图,是一条直线, V = 19.79h + 1.549 斜率K=19.79,接近2g,所以小球机械能守恒。 优势与创新: 1、充分利用已有装置,与信息化结合 小球不需要严格做平抛运动,斜抛运动也能利用tracker 分析坐标和速度; 2、操作简单方便 无需多次重复实验,tracker 软件可对物体的某一次运动进行定点追踪和分析

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