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《验证机械能守恒定律》 教学设计 高一物理人教版课本必修2第七章第9节 工作单位：宁夏吴忠市高级中学 姓名：袁富荣 邮编：751100 联系电话第9节 验证机械能守恒定律 （人民教育出版社） 一、设计思路： 1、本节课在本章中的地位和作用 第一节“追寻守恒量—能量”以引入能量概念为目的；第二节“功”和第三节“功率”是为功能关系的讨论打基础；从第四节到第七节的重力势能“探究弹性势能的表达式”“实验：探究功与速度变化的关系”“动能和动能定理”是关于功和能的具体讨论；第八节”机械能守恒定律”和第九节“实验：验证机械能守恒定律”是前面各节内容的综合，同时又是下一节的基础；第十节“能量守恒定律与能源”是在机械能这一特例性守恒量讨论的基础上，阐述能量守恒定律建立的历史过程。 第九节“验证机械能守恒定律”的实验，采取了不给具体步骤给思路、进行难点提示的写法。这样做的目的是，即使是验证性实验，也应体现科学探究的思想，保护学生的主体地位。 2、学生学情分析： 根据学生已知道机械能守恒定律的内容及机械能守恒条件，结合实际生活，结合理论分析，组织学生利用所学知识和已具有的实验操作技能进行机械能守恒实验验证方案的设计，并根据设计的方案进行验证。 二、教学目标 1、知识技能目标： （1）知道机械能守恒定律的内容、条件； （2）知道重力做功与重力势能的变化关系； （3）知道重力势能与动能相互转化； （4）会用打点计时器验证自由落体的机械能守恒； （5）能应用匀变速直线运动规律、平抛运动规律验证光滑斜面、光滑曲面、 机械能守恒。 2、过程与方法目标： （5）通过学生的自主设计和操作，加深学生的体验，加强对知识的理解； （6）学会用比较法分析实验操作、结果的合理性，从而扩展学生思维，为培 养学生创新思维，奠定基础。 3、情感目标：培养学生实事求是的科学态度和精心准备，认真操作的良好习惯。 三、教学重点：验证自由落体的机械能守恒 四、教学难点：实验数据的处理 五、教学资源：打点计时器、低压交流电源、铁架台、钩码、刻度尺、量角器、滑块、光滑斜面、学生自制光滑曲面、纸带、复写纸、计算器、实验报告单等。 六、教学流程图：引入→设计→操作→分析、总结 七、教学过程： （一）引入：教师设置问题，学生回答引入课题 （用时3分钟） （二）学生分组论述实验方案的合理性： 第一小组：学生甲：分析论证自由落体运动过程中物体的机械能守恒（5分钟） 学生利用幻灯片进行讲解论述 教法指导：学生论述过程中由于紧张，语言组织不好，教师适当引导。 论述要点：△Ep = mg△h；△Ek= 1 mvt2 /2－ 1mv02 /2= 1mvt2 /2 △h可用于刻度尺测量，Vt可用打点计时器打出的纸带求解 组织学生形成结论：自由落体运动满足机械能守恒定律条件，且△h、Vt均能测量，，容易验证△Ep = △Ek，可操作。 第二小组：学生乙论证光滑斜面上物体的下滑过程中物体的机械能守恒（5分钟） s s h θ 学生利用幻灯片进行讲解论述 教法指导：学生论述过程中对△h的测量出现困难或错误，小车在斜面上运动时，运动的长度对应的高度不等于小车初位置的对斜面底边高度，教师适当引导：光滑斜面如何实现？ 斜面高应用公式h=S sinθ求解。 论述要点：△Ep = mg△h；△Ek= 1 mvt2 /2－ 1mv02 /2= 1mvt2 /2 可用于刻度尺测量，Vt可用打点计时器打出的纸带求解 组织学生形成结论：且△h、Vt均能测量，，容易验证△Ep = △Ek，可操作。 第三小组：学生丙：分析论证光滑曲面上的下滑物体运动过程中物体的机械能守恒（5分钟） 学生利用幻灯片进行讲解论述 教法指导：学生论述过程中对平抛运动的作用表达不清，教师适当引导。 论述要点：△Ep = mg△h；△Ek= 1 mvt2 /2－ 1mv02 /2= 1mvt2 /2 △h可用于刻度尺测量，Vt可用平抛运动规律求解 组织学生形成结论：物体在光滑曲面上的下滑运动满足机械能守恒定律条件，且△h、Vt均能测量，，容易验证△Ep = △Ek，可操作。 （三）、学生分组进行操作验证，并填写实验报告（约15分钟） 教师巡视指导，帮助学生排除实验中遇到困难，进行精确实验测定的方法指导 第一组：验证自由落体的机械能守恒 一、目的：验证自由落体运动的机械能是否守恒 二、原理：在只有重力做功情况下，物体的动能和势能相互转化，但机械能的总量保持不变。即E = Ek1+Ep1 = Ek2+Ep2 mg△h = 1 mv2 /2 三、器材：铁架台、打点计时器、钩码、纸带、刻度尺等 四、步骤 1、照课本图组装实验 2、连续打三条纸带，并挑选一条点迹清楚纸带供下面应用。 3、根据纸带用刻度尺量取