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1、普通高中课程标准实验教科书 物理 高一 （教案）少年素质教育报.理化周刊 http：/15.95.9 实验实验: :验证机械能守恒定律（第一课时）验证机械能守恒定律（第一课时）新课标要求新课标要求（一）知识与技能（一）知识与技能会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。（二）过程与方法（二）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。（三）情感、态度与价值观（三）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。教学重点教学重点
2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。教学难点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。教学方法教学方法教师启发、引导，学生自主设计实验方案，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。教学工具教学工具重物、电磁打点计时器以及纸带，复写纸片，低压电源及两根导线，铁架台和铁夹，刻度尺，小夹子。教学过程教学过程（一）课前准备（一）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：普通高中课程标
3、准实验教科书 物理 高一 （教案）少年素质教育报.理化周刊 http：/2EA=， EB=AAmghmv 2 21BBmghmv 2 21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 2 21BBmghmv 2 21上式亦可写成BAABmghmghmvmv22 21 21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：-本实验要mghmvA2 21验证的表达式，式中 h
4、 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 02 点，13 点，24点 各段间的距离。根据公式，t=20.02 s（纸带tsv 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 1，2，3，各点相对应的瞬时速度v1，v2，v3，.例如：量出 02 点间距离 s1，
5、则在这段时间里的平均速度，这就是点 1tsv1 1图 201234s1s2s3h1h2h3h4普通高中课程标准实验教科书 物理 高一 （教案）少年素质教育报.理化周刊 http：/3处的瞬时速度 v1。依次类推可求出点 2，3，处的瞬时速度v2，v3，。3、如何确定重物下落的高度？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。（二）进行新课（二）进行新课教师活动：在学生开始做实验之前，老
6、师应强调如下几个问题：1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点 O 为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？2、是否需要测量重物的质量？3、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？5、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？学生活动：思考老师的问题，讨论、交流。选出代表发表见解。1、因为打点计时器每隔 0.02 s 打点一次，在最初的 0.02 s 内物体下落距离应为 0.002 m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离
7、接近两年 2 mm 的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔 t =0.02 s.2、因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量 m，而只需验证就行了。nnghv 2 213、打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。4、必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。普通高中课程标准实验教科书 物理 高一 （教案）少年素质教育报.理化周刊 http：/45、这个同学的看法是正确的。为了减小测量 h 值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好。教师活动：听取学生汇报，点评，帮助学生解决困难。学生活动：学生进行分组实验。
