验证机械能守恒定律说课稿

各位老师：大家好。我说课的题目是验证机械能守恒定律。我说课的内容包括四部分：教材分析与学情分析；教学目标与重点、难点；教法与学法；教学设计与板书设计。

一、教材分析与学情分析

教材分析

人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书必修2第七章第九节。本节内容安排在学习机械能守恒定律之后的目的，是为了使学生在理论上对机械能守恒定律有所了解的基础上，通过实验测量及对实验数据的分析处理，对机械能守恒定律及条件有深刻的认识。

学情分析

知识层面：学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定理、定律；知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。

能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会用打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的数据处理能力。

二、教学目标与重点、难点

教学目标

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。

过程与方法：1、经历实验设计的过程体会所采用的科学方法；

2、通过分组实验，提高动手能力、协作意识；提高解决实际问题的能力。

情感态度与价值观：1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神；

2、学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神；

3、体会守恒思想的重要意义。

重点：1.理解实验原理、实验方案以及设计思路

2.操作实验以及记录和处理数据

难点：1.实验设计的思路2.实验误差的分析

三、教法与学法

教法：启发式教学法、实验探究法、讨论分析法、多媒体辅助法

学法：互动交流、讨论归纳法、合作试验

四、教学过程：

●复习&引入

上节课我们学习了机械能守恒定律，掌握了机械能守恒定律的条件和公式。这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。

一）、实验介绍

1．实验目的：验证机械能守恒定律。

2．实验原理：本实验验证极其简单情形下的机械能守恒──自由落体运动。而且，针对的是及其特殊的过程──从释放点到某位置。

计量重力势能的改变时，只要测量出过程越过的高度，结合当地的重力加速度即可。计量动能改变时，启用了打点计时器──根据打出的纸带求末状态的瞬时速度（依据“匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”）。

二）、实验步骤

1．按图安装实验器材，电源接学生电源，并将输出电压调至4~6V交流。接通电源前，用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。

2．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。关闭电源，取下纸带备用。

3．重复步骤2两次，打出3条纸带。

4．取点迹清晰，且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第一点记为O点，然后在纸带上任取5个连续的点（或间隔点数相同的点）1．2．3．4．5，如下图所示。

5．验证O点到2点过程机械能守恒的方程为：mgh2=m，其中T为1点到2点（或2点到3点）之间的时间间隔，如果在误差允许的范围内等式成立，试验就是成功的。同理，可以验证O点到3点过程、O点到4点过程的机械能是否守恒。

6．拆下器材，放回原处。

三）、数据处理&分析

好，依据刚才的实验，我们采集整理以下信息：

数据序号	下落高度hn（m）	瞬时速度vn（m/s）	减少的重力势能mghn（J）	增加的动能m（J）
1
2
3
4
5

实验结论：

在实验误差允许的范围内，重锤减少的重力势能增加的动能，所以，总的机械能是。

过渡：另外，我们还有一些细节问题需要特别注意，下面一起来汇总。

注意事项：

1．本实验中的阻力（空气阻力、纸带阻力）是客观存在的，只有当重锤的重量足够大，才能确保阻力远小于重力，近似满足机械能守恒的条件。

2．如果我们得到的式子是mgh2＜m，是正常的，因为有介质阻力作负功；反之，如果得到mgh2＞m，则说明实验有问题。

3．取第一、二点间距为2mm进行数据处理的道理是：只有当振针抬起的一刻释放纸带，才会有第一、二点之间的距离为2mm，反之，如果振针运动到空中时释放纸带，则第一、二点之间的距离必然会小于2mm（因为运动时间不足0．02s）。对于第二种情形，则相当于初速度打第一点时初速度不为零（事实上是“小于”零），所以不是本实验所规定的考查过程。

很显然，如果我们考查的是中途的任意两点之间的过程，则2mm的这个要求是不必要的。

4．本实验不需要测量重锤的质量。

5．重力加速度不能取10m/s2，因为这是一个考查实际重力势能变化的问题。加速度也不能通过纸带求出，如果是这样，我们所验证的守恒关系将是一个恒等关系──从理论的角度看，本实验可以这样看：重锤的加速度从多大的程度接近重力加速度，就是过程从多大程度上满足机械能守恒定律。