机械能守恒定律教案

时间:2024-11-02 09:00:28 机械/重工/工业自动化 我要投稿

机械能守恒定律教案模板

  作为一无名无私奉献的教育工作者,就不得不需要编写教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。我们应该怎么写教案呢?以下是小编为大家收集的机械能守恒定律教案模板,希望能够帮助到大家。

机械能守恒定律教案模板

  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:

  (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,

【机械能守恒定律教案】相关文章:

机械能守恒定律教案07-19

高一物理机械能守恒定律说课稿03-04

高中物理《机械能守恒定律的应用》教学设计12-14

艺术教案中班教案01-07

艺术教案中班的教案07-12

音乐教案优秀教案04-14

舞蹈教案详细教案 舞蹈教案详细教案幼儿园09-27

艺术教案中班教案(热)03-05

中班活动教案绘画教案02-19