教学设计1 用DIS研究机械能守恒定律

1、用 研机械能守恒律教学计上市二学王波一教背虽然初中已经有了能量守恒的概念限于条件能量守恒定律很难用实验证实此 学生对于守恒定律的理解还是机械的统的学难有切身体会和感悟而机械能守恒定 律是普遍的能量守恒定律在机械运动范围内的具体体现能量守恒的特殊形式高中学 生对能量转化和守恒的具体运用，这种现象广泛存在于生活中，也很容易用实验证实。用 DIS 研究机械能守恒定律是物理科中守恒思想的奠基知识和实验，起着承前启后的作用， 也是必须牢固掌握的一个重要规律生将通过本节课理机械能守恒定律及其条件同 时通过学习体验探究物理规律的一种手段 实研究方法。二教目（）识技1理解物体的动能和势能是可相互转化的。2理解

2、机械能守恒定律及其条件。3会用机械能守恒实验器完成 DIS 实。（）程方1利用现代技术处理实验数据观察、想象、推理，通过测量获得机械能守恒定律。 2通过对机械能守恒条件的归，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。3通过本实验，体验用先定性析再定量计算两个过程研究物理规律的程序。（）感态与值1通用 DIS 对机械能守恒定的实验验探究物理规律的方法发习的兴趣。 2通过将科学技术与物理课堂结合，提高自身做物理实验的科学素养。3在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，感悟物理与社会生活的紧密联系。 三教重和点重：运用理 DIS 验探究机械能守恒定。难：实验操作过程。四教方实验探究法五教资 实系统（光

3、电门传感器、数据采集器、计算机）；过山车模型；绳、提桶。六教设思和学程（）学计路本节课采“情景引入规律讨条件归纳探究实验验证结论教 流程从山车视频引入，再由主活提会不会碰鼻模型中发现动能和重力势能可 以相互转化，提问在转化过程中动能和重力势能的总量（机械能相进引出探究 的主题；引导学生通过实验现象，讨论、分析、猜想出机械能守恒定律；之后运用已学的理 论知识动能定理验证结论理和实验推理很好的相结合时使学生体验分析某一过程 中，物体的受力、运动情况，各力做功情况，师生互动讨论归纳出机械能守恒的条件；再实 验设计中师生讨论得出验证猜想的定性和定量两个方法。1本设计要突出的重点是运用 实验探究机械能守

4、恒定律让学生在探究推过程 中得出结论有利于培养学生的理能力分归纳能力和探索发现能力领悟理想研究方 法。本实验的亮点是先要进行定性分析DIS 实验中如何定性分析，为什么选择单摆来验证 机械能守恒通过师生互动思维究过程得出定位挡片的作用深刻领会到物理学科的严 谨性和流畅性，感受物理之美。本设计要突破的难点是定量验时怎样获取数据哪是人工手动输入的哪些是传 感器获取的器样将测得的数据换算成需要的数据操作流程及注意事项是什么； 为什么要测量 D 点 A 点机械能：因为在 点重势能为零，在 A 点能为零。实验的（）学程复习机械能概念演示 观察过山车模型活动 1计 算 自 落体的动、 势械能演示 2斜面上小

5、车的机械能变化结论 1机械能守恒 定条件活动 3DIS 实验定量分析活动注意事项与步骤误差的可能实验 2：目的、 步骤、数据记 录、数据处理活动 DIS 实验定性探究活动讨论实验中注意事项与步骤实验 1：目的、 装置、器材、步骤讨论数据处理分析归纳结论 机械能守恒定律七教过教环节教内容教活学活设意图动 能 和由 演 示一新引提出问题势 能 相互 转 化的 过 程中 ， 机械 能 是复习：动能、势能 新课：引出机械能及其表 达式（ 分 演示：过山车模型师生共同复习学生回答发 现 新问 题 ，激 发 探究 兴趣。否 变2化。学生猜测、讨论思考 1）小球在运动过 程中动能和重力势能如何 变化？2小球

6、的动能和重力势 能相互转化的过程中，动 能和重力势能的总量（机 械能）又会如何？是否存 在什么规律？（1 分由 计 算体 会 东势 能 的转 化 及机 械 能总 量 是否变建 立 自由 落 体机 械 能守 恒 的典 型 模型思考 2为 m 的球自高 H 处做由落体运动，试通过牛顿定律、运动学 学生通过牛顿定律、运动学计 计算小球起落点和到地面 算，讨论结果。时的动能、重力势能和总机 械 能 ， 他 们 有 什 么 关系？ 分活动 I：教 师 演示通 过 普通 斜 面一 步 步二新教（究械守实验实验探究建 立 自由 落 体机 械 能守 恒 的典 型 模型机 械 能守 恒 的条 件 ：演示：讨论下

7、列情况下斜 面上运动的物体的动能、 势能、机械能如何变化： A面粗糙以至于物体匀 速下滑 斜面有摩擦， 小车加速下滑C斜面光 滑。教师 中械能减小； C 机械能不变！因为只有 重力做功！学生讨论学生回答势减小动不变机械 能减小）势能减小、动能增 加、机械能？；3）能减小、 动能增加、机械能？推 得 理想 光 滑斜 面 的情 况 理想 实 验得 出 动能 和 势能 在 只有 重 力作 功 情况 下 的转 化 情只 有 重力做功若光滑则为“伽利略的理 想斜面实验” 分）况3物理是一门非常严谨的学科，为了更说明问题，需 学生阅读课本 P57-P58 实验 通 过 阅要取很多组数据。还有一 内容： 种

8、情况也可以研究物体机械能：引出 DIS 研机械 能守恒定律。（1 分教师：实验方法研究物理问题，一般遵循先定性得到某一大致规律，以便判定有定量计算的价值，再定量分析是否成立。请 同 学 们 先 阅 读 课 本 内。（3 分）读 课 本领 悟 实验 目的 、 器材 、 步骤 、 可能 的 结果思考几个问题：学生实验 11作为单摆的小球受几个 实目的_ 通 过 问 活 动 力哪些力做功？动能、 实验器材_ 题 引 导II：势 能 、 机 械 能 都 怎 样 变 实步骤_ 学 生 理化？实验结果：_ 顺 实 验学 生 实 2怎样定性判断机械守 实结论_ 过验 1恒？3为什么要改变定位挡片 学实验、讨

9、论， 分）片的位置？再分组讨论、定性判断实 验。请 同 学 们 先 阅 读 课 本 内。（3 分） 再思考几个问题： 1实验怎样测量小球的重通 过 学生 自 己的 实 验定 性 体会 机 械学生阅读课本 P58-P59 实 2 能守恒 内容：通 过 为力势能？怎样测量小球的 学生讨论、分组实验 动能？活 动 2那些物理量是手动入 学实验 题 引 导及 学 生自 己 的实 验 体III：的？那些物理量是计算机 实验目的_会 实 验测出的？如何测出的？实验原理：_操 作 的学 生 实验 2实验步骤：_3小球的高度怎样规定？ 实结果_测量摆锤速度时需要怎样 实验结论_ 对应给定的高度（光电门第一次放

10、哪点）？4若光电门放置时要注意 再组讨论、定量分析实验数 与给定的标尺可度对齐， 据。要 求 、注 意 事项通 过 学生 自 己不对齐会有什么结果？（11 分的 实 验4教师巡视，发现问题、纠 正错误操作。数 据 处理 定 量理 解 机械 能 守恒 定律。机械能守恒前提是动能和师 生 互三新教（械守律师生讨论守 恒 条件机 械 能守 恒 定律重力势能相互转化，所以 重力必做功，但别的力做 功就伴随别的形式的能转 化了，机械能就不守恒。 因此只有重力做功，机械 能才守恒。 分在 只 有 重 力 做 功 的 情 况 下，动能和重力势能发生 相互转化，但是机械能的 总量保持不变。 分学生小结动 思 维探 究 过程 ， 深刻 领 会物 理 学科 的 思维 、 实验 、 应用 的 美感请同学试一下，提桶如图静止释放，返回来会不会 参与活动并解释现象四应巩固