2018-2019學(xué)年高中物理 第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第3節(jié) 能量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)2 魯科版必修2.doc

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第3節(jié) 能量守恒定律 新課內(nèi)容 ⒈機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的實(shí)驗(yàn)探究 經(jīng)過大量的理論研究和精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，人們發(fā)現(xiàn)，在只有重力對(duì)物體做功時(shí)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，但動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和保持不變，這種情況在物理學(xué)中叫做守恒。我們可以用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這一結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)探究 在做實(shí)驗(yàn)之前，我們首先要明確這樣幾個(gè)問題，首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要什么器材? ⑴最容易想到的器材是重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶。復(fù)寫紙片。低壓電源及兩根導(dǎo)線，鐵架臺(tái)和鐵夾，刻度尺，小夾子。 ⑵打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用是什么?記錄在紙帶上打的點(diǎn)，用這些點(diǎn)來求出物體在經(jīng)過某一點(diǎn)的速度。 ⑶低壓交流電源是不是必需的? 低壓交流電源并不是必需的，如果采用的是電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，它所需要的電壓是交流220V，所以不需要低壓電源。 ⑷重物選取的原則是什么?為什么?密度比較大，質(zhì)量相對(duì)比較大，可以減小因?yàn)榭諝庾枇淼恼`差。 ⑸實(shí)驗(yàn)中還有哪些應(yīng)該注意的地方? 計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上，計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，鐵架臺(tái)放在桌邊，計(jì)時(shí)器距地面的距離大約是1 m。 ⒍這樣做的目的是什么? 計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔在豎直方向上的目的是減小摩擦以減小實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生，鐵架臺(tái)放在桌邊有利于重物下落到地面上，計(jì)時(shí)器距地面的距離較大的目的是能夠有充足的時(shí)間使重物下落，以便在紙帶上能夠打出較多的點(diǎn)，有利于進(jìn)行計(jì)算。 ⑺實(shí)驗(yàn)中的誤差主要來源于哪里? 重物和紙帶下落過程中要克服阻力，主要是紙帶和計(jì)時(shí)器之間的摩擦力，計(jì)時(shí)器平面不在豎直方向上；紙帶與計(jì)時(shí)器不平行：交流電的頻率不等于50 Hz測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)的誤差等等。 ⑻過程開始和終結(jié)位置是怎樣選擇的? 實(shí)驗(yàn)用的紙帶一般小于1 m，從起始點(diǎn)開始大約能打出20個(gè)左右的計(jì)數(shù)點(diǎn)，終結(jié)位置的點(diǎn)可以選擇倒數(shù)第一個(gè)點(diǎn)或者倒數(shù)第二個(gè)點(diǎn)，從這一個(gè)點(diǎn)向前數(shù)4—6個(gè)點(diǎn)當(dāng)開始的點(diǎn)。 ⑼這樣選取的目的是什么? 這樣選取的目的是可以減小這兩個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度和兩點(diǎn)之間的距離(高度h)測(cè)量的誤差。 ⑽在數(shù)據(jù)處理時(shí)，是不是必須從打的第一個(gè)點(diǎn)開始呢? 課文中有這樣的句子“紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度，這樣就能得到重物下落過程中勢(shì)能的變化”。在第四節(jié)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能的相對(duì)性，處理紙帶時(shí)選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為參考點(diǎn)，勢(shì)能的大小不必從起始點(diǎn)開始計(jì)算。 ⑾在實(shí)驗(yàn)中是不是要先進(jìn)行測(cè)量重物的質(zhì)量呢? 不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，因?yàn)檫@個(gè)物理量在式子兩邊可以約掉。 ⑿選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1\h2\h3，……記人表格中。 ⒀用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1\v2\v3……并記錄在表格中。 各計(jì)數(shù)點(diǎn) l 2 3 4 5 6 下落高度 速度 勢(shì)能 動(dòng)能 結(jié)論 ⒁計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mgh。和動(dòng)能的增加量1/2mvn2，并進(jìn)行比較?？词欠裣嗟?，將數(shù)值填人表格內(nèi)。 在其中的幾步中，提到了要把數(shù)據(jù)填人表格，那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的表格來適應(yīng)于實(shí)驗(yàn)?zāi)? ⒉機(jī)械能守恒定律 如圖所示，如果小球只在重力作用下自由下落，重力做功為WG，則根據(jù)動(dòng)能定理可得。該式表示重力對(duì)小球所做的功，等于小球下落過程中動(dòng)能的增加量。另外，由重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系可知。該式表示重力對(duì)小球所做的功，等于小球下落過程中重力勢(shì)能的減少量。由以上兩式可得：。即EK2+EP2= EK1+EP1這個(gè)式子表明： 3課堂練習(xí) 見一課3練例題的征對(duì)訓(xùn)練. 4、小結(jié) 5、布置作業(yè) 1)認(rèn)真復(fù)習(xí)課文，預(yù)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容。 2)完成一課3練相應(yīng)的練習(xí)。 3)書面作業(yè)課本第26頁作業(yè)中的1～5題 6、板書設(shè)計(jì) 略 7、課后記