前言:我们精心挑选了数篇优质机械能守恒定律教案文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
(一)知识与技能
1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
(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
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
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
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
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
(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:
EA=,EB=
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=
上式亦可写成
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,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1,2,3,……各点相对应的瞬时速度v1,v2,v3,…….例如:
量出0~2点间距离s1,则在这段时间里的平均速度,这就是点1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
教师活动:在学生开始做实验之前,老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0.02s打点一次,在最初的0.02s内物体下落距离应为0.002m,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2mm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=0.02s.
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。
3、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。
5、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。
课余作业
1、完成实验报告。
2、完成如下思考题:
(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有:
;缺少的器材是。
(2)在验证机械能守恒定律时,如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于的数值。
(3)在做“验证机械能守恒定律”的实验时,用打点计时器打出纸带如图3所示,其中A点为打下的第一个点,0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6,已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔,可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_________。在打第5号计数点时,纸带运动的瞬时速度大小的表达式为________。要验证机械能守恒定律,为减小实验误差,应选择打下第_________号和第__________号计数点之间的过程为研究对象。
(4)某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图4所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出B点时,重锤下落的速度VB=m/s,重锤的动能EkB=
J。
②从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是。
[参考答案:(1)不必要的器材有:秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。(2)通过原点的直线、g.(3)(s6+s5+s4-s3-s2–s1)/9T2,
(s5+s6)/2T,1、5.(4)①1.175,0.69,0.69②0.69,③机械能守恒。]
一、教学手段与教学方法臻待完善
1.复习模式(1)知识复习与典型例题的讲解的关系处理得不好。这一阶段过分重视了对知识的复习,忽略了对典型例题的讲解与相关题目类型的总结、方法指导。这样的教学结果就是,学生课堂上听老师对知识点的复习很轻松,但到晚上处理这一部分的习题就不行了,很多题目做不出。(2)上一节课的复习与下一节课的习题讲解太割裂。从这一点上看,教学是非常机械的。比如:知识的复习一节课时间剩余是不是就一定那个要学生做题或者看书?若时间不足呢?习题讲评课也会出现这样的情况。应该把本单元知识的复习与习题的讲评看成一节大课,而不是把这两节课割裂开来。
2.教学手段 多媒体给人的视觉冲击无疑是巨大的,对学生的高考成绩能够起到较大的提升。然而我在这方面还很欠缺,教学基本功还不成熟之外制作powerpiont的技术还不熟练,应该加以锤炼。
3.师生互动 高三教学面临的是大量习题,更要加强师生互动以提高学生应试能力。然而由于受选修科目、教学时间的限制,反而更愿意以讲授的方式教学。这种教学方式不是我的强项,结果成绩大打折扣。
二、具体教学目标的落实得失并存
一、正确认识备课的含义,纠正对备课的片面理解
笔者经常听到周围一些教师,特别是一些青年教师的抱怨:备课时下了不少工夫,将教案编写得工整规范,但一到课堂上总感觉课备得并不充分,达不到预期效果。经观察了解后发现,原来这些教师对备课的理解有偏差:认为备课就是编写教案,那么该怎样正确地理解备课呢?真正的备课应该包括课前的所有准备工作。从这个意义上讲,编写教案只能算是备课的一部分,课前需要准备的工作很多,大量的备课在教案上是无法看出来的。当然教师还必须翻阅相关期刊或上网查一查,在教案的备注栏做注解记录。除此而外,还要充分预见课堂上可能出现的各种情况,精心制定预案,以期始终掌握课堂教学的主导权。所以,要备出一节好课,首先一定要正确、全面的领会备课的含义,全盘考虑教学过程的方方面面:备学生,备教材,备实验,备教法,准备教学图片,设计合理教学环节,查找各种相关资料,设想学生的提问,思考课后作业的时效性等,这样才能备出一节准备充分、结构完整的课。
二、系统分析教材,利用新旧知识间的联系充实备课内容
和其他自然科学一样,物理学的各部分内容之间也存在着密切的联系。在备某一节课时,不能只将目光局限于本节知识内容,而要将视野拓宽到整个中学阶段的物理教材中,甚至有关联的学科教材中,把本节内容作为一个大的知识体系中的一部分。这就要求教师要真正弄懂、弄通、弄透整个中学阶段的教材,搞清本与本、章与章、节与节的内在联系,便于在备课时灵活引用。通过知识间的相互渗透和关联引用,既引导学生回顾复习了已有知识,帮助理解了新知识,又引导学生把新旧知识有机的联系起来,让分散的知识点连成了线,形成系统化的知识网络,更有利于学生对知识的全面掌握和综合应用。
三、做好课题导入环节的设计
新的一节课课题导入的怎样,对上好整节课关系很大,它会直接影响学生的学习兴趣、情绪、注意力等。在备课时要重视导入环节的教学设计,认真构思设计方案,反复推敲新课的导入时机和方式,精心设计导语,使学生的注意力和学习兴趣从一开始就被激发聚集起来,产生强烈的探究欲望。课题导入环节设计的关键是导语的设计,该如何设计导语呢?因为每节课的内容、重点不同,导语的设计也不一样,所以导语的设计也没有固定模式。但总体看来,导语的设计要把握好这样几个原则:①语言要精炼概括,不要繁琐冗长;②导语的设计要有针对性、启发性、可接受性,不能脱离教学目标和重点;③语言要准确恰当,不要含糊其词,模棱两可;④导语的设计要巧妙新奇,增加教学的趣味性,激发学生的求知欲。
四、从学生的实际出发,设计教学的方法和全过程
学生既是教学的对象,又是教学设计的依据。在备课过程中,应充分考虑学生的学习心理和知识、思维水平,根据学生的学习实际,设计组织教学过程:如何把握知识的深度和广度,做到深浅适当;怎样使课堂语言生动准确、通俗易懂;要考虑学生会在什么地方迷路,出错,对什么问题难以理解,教师应如何点拨;要考虑教材在什么地方需要铺垫补充,怎样过渡才能使学生容易理解、掌握;哪些地方需要停顿,给学生予留充分思考的时间;哪些地方需要重锤敲击,引起学生的注意和重视。对不同的知识类型,根据其知识特征及学生的学习心理,有针对性地采取教学措施,对理论性强的抽象概念,重要知识点的应用,应举例说明,以讲为主,让学生彻底理顺知识概念。总之,备课时要常常站在学生的一面,换位思考,从学生的角度多问几个为什么,这样备出来的课才会符合学生的认知规律,体现学生的学习要求,学生容易理解,乐于接受,才能收到良好的教学效果。
五、精心筛选课堂例题,深化拓展理论知识