2019-2020年高一物理實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教案 新課標(biāo) 人教版.doc

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2019-2020年高一物理實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教案 新課標(biāo) 人教版 ★三維目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。 2、知道勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度。 3、能計(jì)算做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量，并能判定機(jī)械能是否守恒。 （二）過(guò)程與方法 1、學(xué)會(huì)判定物體的機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)方法。 2、初步學(xué)會(huì)誤差分析的基本方法。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。 ★教學(xué)重點(diǎn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn) ★教學(xué)難點(diǎn) 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度的計(jì)算方法、怎樣判定物體的機(jī)械能是否守恒。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律。 二、實(shí)驗(yàn)原理： 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，求出做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和相應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量，若二者相等，說(shuō)明機(jī)械能守恒，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 三、實(shí)驗(yàn)器材： 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、墨粉紙盤(pán)、重錘、刻度尺、帶有鐵夾臺(tái) 四、實(shí)驗(yàn)步驟： ①將紙帶固定在重錘上，讓紙帶穿過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； ②用手握著紙帶，讓重錘靜止地靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重錘自由落下，紙帶上打下一系列小點(diǎn)。 ③更換紙帶，重復(fù)幾次。從幾條打下點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二點(diǎn)間距離接近2mm且點(diǎn)跡清楚的低帶進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出一系列各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)的距離d1、d2，據(jù)公式，計(jì)算物體在打下點(diǎn)1、2……時(shí)的即時(shí)速度v1、v2……，計(jì)算相應(yīng)的動(dòng)能的增加值。 ④用刻度尺測(cè)量紙帶從點(diǎn)O到點(diǎn)1、2……之間的距離h1、h2……，計(jì)算出相應(yīng)減少的重力勢(shì)能。 ⑤比較重錘運(yùn)動(dòng)到各點(diǎn)時(shí)減少的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能與理論是否一致。 五、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)： ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，必須使紙帶兩限位孔在同一豎直線(xiàn)上，以減小摩擦阻力。 ②實(shí)驗(yàn)時(shí)，需保持提紙帶的手不動(dòng)，待接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后才松開(kāi)紙帶讓重錘下落，以保證第一個(gè)點(diǎn)是一個(gè)清晰的點(diǎn)。 ③選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑選第一、二點(diǎn)間接近2mm的紙帶。 ④測(cè)量下落高度時(shí)，者必須從起始點(diǎn)算起，不能搞錯(cuò)，為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不易過(guò)長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在60cm-800cm之內(nèi)。 ⑤因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量。 六、相關(guān)練習(xí)題 1、關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、選用重物時(shí)，重的比輕的好； B、選用重物時(shí)，體積小的比大的好； C、選定重物后，要稱(chēng)出它的質(zhì)量； D、重物所受的重力，應(yīng)選大于它受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力。 2、下面列出一些實(shí)驗(yàn)步驟 A、用天平測(cè)出重物和夾子的質(zhì)量； B、將重物系在夾子上； C、將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子。再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外； D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源交流輸出端，把輸出電壓調(diào)至6V（電源不接通、交流）； E、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定放在桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直線(xiàn)上； F、在紙帶上選取幾個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)； G、用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間； H、接通電源待計(jì)時(shí)器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶； I、切斷電源； J、更換紙帶，重新進(jìn)行兩次； K、在三條紙帶中選出較好的一條； L、進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告； M、拆下導(dǎo)線(xiàn)，整理器材。 以上步驟，不必要的有 ，正確步驟的合理順序是 。 七、思考與討論： 1、怎樣驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？驗(yàn)證到什么結(jié)果就可以說(shuō)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒？怎樣用紙帶上的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒？ 2、驗(yàn)證機(jī)械能守恒,需要什么器材?為什么不用天平也可以驗(yàn)證? 3、固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意些什么？ 4、測(cè)量重力勢(shì)能的減少量，需要測(cè)量什么量？測(cè)量物體動(dòng)能的增加量，需要測(cè)量什么量？ 5、本實(shí)驗(yàn)中用的重錘，質(zhì)量大一些好還是小一些好？為什么？