高中物理 4.5《验证机械能守恒定律》教案 粤教版必修2VIP专享

第五节 验证机械能守恒定律一、教学目的：1．知识与技能 (1)知道机械能守恒定律的内容和意义．应向学生说明定律有两层意思：一是动能和势能可以相互转化，二是总机械能守恒．(2)知道机械能守恒的条件：只有重力和弹力做功，只发生动能和势能的相互转化．（3）通过验证机械能守恒定律进一步加深对机械能守恒条件的理解。 2．过程与方法 (1)通过这个开放型实验，了解学生对所学知识的掌握和灵活应用程度，了解学生对实验仪器的作用和使用的掌握情况． (2)根据学生设计的实验方案，了解学生对机械能守恒条件的理解程度，学会怎样减小实验误差． (3)通过实验，使学生学会处理和解决实际问题的一般思路和方法．3．情感、态度与价值观 (1)通过这个开放型实验，培养学生的创新意识和探索能力． (2)通过汇报与交流，使学生了解实验方案的不足，实际操作的不便，促使学生对实验方案和实验步骤进行改进，提高实验的准确性．二、教学重难点：1．验证机械能守恒定律的实验原理。2．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。三、教学过程：（一）复习知识，引入新课：1．机械能守恒定律在本实验中具体表达式：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 E A=EB，即AAmghmV221=BBmghmV 2211hhAhB图 1上式亦可写成BAABmghmghmVmV222121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=2×0.02S(纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02S),可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是 1...