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高中物理·人教版必修2第7章 9、实验：验证机械能守恒定律 王春媛 凌源市第三高中 教学过程及设计意图 教学目标与重难点 教材分析与学情分析 教学方法与学法指导 板书设计 一、教材分析与学情分析 （一）教材地位 机械能守恒定律在物理学理论和应用方面十分 重要，是高中物理的重点内容，为今后学习其他的 守恒定律打下基础，起到了承上启下的作用。 本节内容安排在学习机械能守恒定律之后，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。 一、教材分析与学情分析 （二）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、教学目标与重难点 （一）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 通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。 情感、态度与价值观 通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养学科思维方式与能力。 培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。 二、教学目标与重难点 （二）教学重、难点 难点：验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。 重点：实验方案的设计，实验数据的采集与处理。 三、教学方法与学法指导 （一）教学方法 突出以学生为本，在教学过程中运用实验探究法、 启发式教学法、讨论分析法、多媒体辅助法。重视 联系生活实际，从生活需要引出机械能守恒定律， 创设教学情境，激发学生的兴趣。在动手操作实践 中发展学生探究、分析、实验、归纳的能力。 （二）学法指导 根据课程标准的要求，结合本节课的实际情况，通 过学生分组讨论，然后实验。让学生经历科学探究 过程，培养学生的科学态度、探索精神、实践能力。 四、教学过程及设计意图 引入新课 通过播放一跳水视频，提出如果不计空气阻力，机械能是否守恒？引出本节课要研究的内容——《验证机械能守恒定律》。 设计意图：为更好的落实“从生活走向物理，从物理 走向社会”的课程理念，引入本课时，采 用刚刚结束的里约奥运冠军比赛视频导入。 增强国家荣誉感，引以为傲的同时吸引学 生注意力，激发求知欲，把学生带入课堂。 新课讲解 问题1、用什么物体的什么运动过程可以验证机械能守恒定律？ 问题2、验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒？ 问题3、如何测量物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。 新课讲解 问题4、如何测速度？ 问题5：实验需要什么器材？ 新课讲解 方案设计① 明确实验目的和原理 ② 设置实验情境 ③ 选用实验器材 ④ 拟定实验方案 设计意图：提高学生设计实验的能力和与他人 合作交流的能力 根据以上几个方面，学生分组讨论进行实验方案设计。然后师生对比分析， 确定方案。 新课讲解 4、选择合适的纸带，处理数据。 3、更换纸带，重复几次。 1、 将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。 新课讲解 设计意图：提高学生动手实践操作能力及理论分析能力。 1、对于获得纸带，如何判定纸带上的第一个点就是刚开始下落打下的呢？ 2、能不能回避起始点？” 计算物体的速度，可有三种方法 √ 新课讲解 测量点n 1 2 3 4 5 6 高度hn /m 速度vn /m/s 势能EP /J 动能EK /J 0 h v 2 1 2 新课讲解 设计意图：提高学生数据处理分析能力 。 结论：在实验误差允许的范围内，重锤减少的重力势能等于 增加的动能，所以，重锤的机械能是守恒的。 gh = v 2 1 2 新课讲解 设计意图：提高学生分析误差产生原因的 能力，掌握减小误差的方法 。 新课讲解 1、安装打点计时