高中物理新课标人教版必修2优秀教案：文本式教学设计实验：验证机械能守恒定律8页

9 实验：验证机械能守恒定律
文本式教学设计
整体设计
通过上一节的学习，学生对机械能守恒定律及其守恒条件有了明确的认识.本节安排在学
习了机械能守恒定律之后，使学生不仅从理论上了解机械能守恒定律，而且通过实际观测从
感性上增加了认识，深化学生对机械能守恒定律的理解.在这一实验之前学生多次使用过打点
计时器，处理纸带的方法并不陌生，实验操作也比较容易，所以要求学生认真看书，完成实
验.课文中重点介绍了瞬时速度测量的另一种方法，要求学生明白道理.在前面的实验中，测速
度时都是用两点间的平均速度代表其中某点的瞬时速度，本节证明了“做匀变速运动的纸带上
某点的瞬时速度，等于与它相邻的两点间的平均速度”.前面没有使用这种方法，目的是使学生
更多地通过实验认识瞬时速度，同时也是为了避免盲目追求精确度的倾向.
本节实验采用了不给步骤给思路，同时进行难点提示的写法.给教师在课堂操控上很大的
自由空间，应指导学生根据课本的思路，设计相应的探究方法，设计方案，完成实验.在实际
教学中应该要求学生写好实验报告，教师一定要评阅或组织学生相互交流.学生自己写实验报
告是实验能力的一个方面.尤其是对实验结果可靠性的评估，要求学生不但会动手，更要会动
脑.
教学重点
1.验证机械能守恒定律的实验原理.
2.实验原理及方法的选择及掌握.
教学难点
实验误差分析的方法.
课时安排
1 课时
三维目标
知识与技能
1.要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律.
2.要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验
误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够
通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解.
3.通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力.
过程与方法
1.要明确纸带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法.
2.通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧.
3.通过对纸带的处理过程，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量
的方法.
4.通过实验过程使学生体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑.
情感态度与价值观
1.通过实验及误差分析，培养学生实事求是的科学态度，激发学生对物理规律的探知欲.
2.培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解.
课前准备
自制课件、电火花计时器、重物（质量 300g±3 g）及纸带、铁架台、烧瓶夹、电源.
教学过程
导入新课
问题导入

十米跳台跳水是种技术性较强的运动.运动员在跳离平台后笔直飞出，如果不计空气阻
力，思考：他在下落的过程中运动特点是怎样的？机械能是否守恒？怎样验证？
实验导入
请同学们思考，细绳的下端拴一个重球，上端固定在天花板上.把重球从平衡位置 B 拉到
A，放开手，重球就在 A、B 间往复运动，如果空气阻力可以忽略不计，把铅笔放在 B1 的位
置上，重球将沿怎样的弧线运动？它上升的最高点 C1在什么地方？由此同学们得到什么启示？
推进新课
通过上一节课的学习，我们知道机械能守恒定律及其表达式以及其在物理学中的重要地
位.一个规律的提出，不但要有理论的支持，还要由实验的验证，今天我们就设计实验，来验
证机械能守恒定律.
问题：1.机械能守恒定律的条件是什么？
2.要验证机械能守恒应该创设什么样的问题情景？
3.回顾以前学过的运动，哪种运动形式符合验证机械能守恒定律的条件？
学生通过讨论，总结：
1.机械能守恒定律的条件是：物体系统只有重力或弹力做功.
2.要验证机械能守恒定律，应该符合守恒条件：只有重力或弹力做功.
3.自由落体运动只受重力，符合验证条件.
这节课我们通过设计实验，通过探究自由落体过程中能量的变化来验证机械能守恒定律.
指导学生阅读课本内容，找出利用自由落体运动验证机械能守恒定律的方法,培养学生的
阅读、总结表达能力.
方法总结：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能相...