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课题 实验六: 验证机械能守恒定律
课时 1课时（45 min） 总 36课时
实验目标 知识技能目标： 验证机械能守恒定律 思政育人目标： 理解实践是检验真理的唯一标准的哲学论断
实验重难点 实验重点：机械能守恒定律 教学难点：的原理应用
实验方法 任务驱动法
实验器材 铁架台（带铁夹）、电火花计时器、直尺、重物、纸带、复写纸片、导线、电源等。
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
实验准备 （10 min） 【教师】讲解实验的预备知识 知识点 实验原理 【教师】讲解实验原理 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可以相互转化，如果忽略空气的阻力，物体的机械能守恒，即重力势能的减少量等于动能的增加量。设物体的质量为m，下落距离为h时，物体的瞬时速度为v，则势能的减少量为mgh，动能的增加量为，且。 如实验图6-1所示，利用打点计时器打出的纸带上的点之间的距离，算出重物下落的高度h；利用时间t内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度，算出对应时刻的瞬时速度v，若，即可验证机械能守恒定律 。 实验图6-1 实验原理 【学生】聆听、思考、理解、记录 通过教师的讲解和演示，使学生验证机械能守恒定律。
实验步骤 （28 min） 【教师】组织学生以小组为单位进行以下实验： （1）如实验图6-2所示，将电火花计时器竖直固定在铁架台上，并与电源连接好。 （2）将纸带穿过电火花计时器的限位孔，把重物固定在纸带的下端并用手提着纸带。 （3）接通电源，松开纸带，使重物带着纸带自由下落，计时器在纸带上打下一系列小点。 （4）重复几次，得到3～5条纸带。 （5）在打好点的纸带中挑选点迹清楚且第一、二两点间距离约为2 mm的一条纸带。记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的点A，B，C，D，E（见实验图6-3），并用刻度尺依次测出各点到位置O的距离，将OA，OB，OC，OD，OE的长度分别记为，，，，，将AB，BC，CD，DE的长度分别记为，，，。 实验图6-2 实验装置 实验图6-3 纸带 （6）利用平均速度就是中间时刻的瞬时速度这一特点，计算出B，C，D三点对应的瞬时速度，，。 （7）把得到的数据填入实验表6-1中，然后计算B，C，D三点对应的势能减少量mgh及增加的动能。计算时，g取当地数值。 【学生】结合实验表6-1中的数据，比较B，C，D三点中各点势能的减少量和动能的增加量是否相等，最后得出结论： 在误差允许的范围内，做自由落体运动的物体在下落过程中___________和_________相等，即机械能守恒。 实验表6-1 验证机械能守恒定律的实验数据 物理量数据下落高度h/m两点间距离s/m瞬时速度v/（）势能/J动能/J
【教师】巡堂指导，及时解决学生的问题，试验结束后公布正确答案 【学生】对比自己的结论、查找实验中的易错点 通过分组实验，记录数据，小组的对比和竞赛，使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识
实验小结 （3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课实验研究验证机械能守恒定律，重点是实验图像的处理；希望大家在课下多看笔记，巩固实验上所学知识，记清实验时的易错点。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对验证机械能守恒定律相关知识的印象
作业布置 （2 min） 【教师】布置课后作业 重温实验中的易错点和实验步骤 【学生】完成课后作业 通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力
教学反思 在实验课上，教师应抽出适当时间，向学生讲清实验的基本原理、仪器的使用方法和容易发生的故障，点出本次实验的关键所在，启发引导学生学会自已查找发生故障的原因并排除故障.这样能减少盲目操作造成仪器的损坏，又能使教师不陷于被动地解答学生的问题之中.这样引导，学生反映收获大，远远不止学到一点知识，更重要的是锻炼了自己独立工作的能力和分析、解决问题的能力.同时老师也解脱了因排除故障而所致的忙乱，有了指导学生的主动权.在实验课上，学生是活动的主体，教师要充分发挥其主导作用，要认真观察学生实际操作的全过程，仔细分析实验中存在的问题，及时给予指导.教师是在学生独立完成实验的过程中进行教学工作的，工作的重点，不是一般的讲解和辅导，而应有计划、有针对性地个别指导.特别对于基础薄弱、动手能力差的学生，要耐心指导，引导他们分析出现问题的原因，指出努力改进的方向.

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