课 题7.9 实验:验证机械能守恒定律备课时间上课时间总课时数课 程目标知识与技能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 度与价值观通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。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。教学重点掌握验证机械能守恒定律的实验原理。教学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。教学过程二次备课课前准备教师活动:课前布置学生预习本节实验。下发预习提纲,重点复习下面的三个问题: 1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。在图 1 中,质量为 m 的物体从 O 点自由下落,以地作零重力势能面,下落过程中任意两点 A 和 B 的机械能分别为:EA=AAmghmv 221, EB=BBmghmv 221如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有 EA=EB,即AAmghmv 221=BBmghmv 221上式亦可写成BAABmghmghmvmv222121该式左边表示物体由 A 到 B 过程中动能的增加,右边表示物体由 A 到 B 过程中重力势能的减少。等式说明,物体重力势能的减少等于动能的增加。为了方便,可以直接从开始下落的 O 点至任意一点(如图 1 中 A 点)来进行研究,这时应有:mghmvA 221----本实验要验证的表达式,式中 h 是物体从 O 点下落至 A 点的高度,vA是物体在 A点的瞬时速度。2、如何求出 A 点的瞬时速度 vA?根据做匀加速运动的物体在某一段时间 t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出 A 点的瞬时速度 vA。图 2 是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。从 O 点开始依次取点 1,2,3,……图中 s1,s2,s3,……分别为 0~2 点,1~3 点,2~4 点…… 各段间的距离。根据公式tsv ,t=2×0.02 s 可求出各段的平均速度。3、如何确定重物下落的高度?用心 爱心 专心图 2 中 h1,h2,h3,……分别为纸带从 O 点下落的高度。根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证机械能守恒定律。学生活动:学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。复习《用打点计时器测速度》的实验,掌握用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法。进行新课教师活动:在学生开始做实验之前,老师...