1/4 3/4 2/4探究動能與重力勢能的轉化與守恒學習目標：1、探究動能與重力勢能的轉化與守恒,2、理解實驗原理、掌握實驗方法,培養動手實驗能力和處理實驗數據,3、理解機械能守恒定律的條件和內容。溫故而知新：1、物理學中把物體由于運動而具有的能叫。2、把物體處于一定的高度而具有的能叫做。3、把物體因發生彈性形變而具有的能叫做。4、重力做功與重力勢能的改變有什么關系？新課教學一、生活中動能和勢能可以發生轉化二、鋼球用細繩懸起，教師演示實驗。三、動能和勢能之間可以發生相互轉化，在轉化過程中有什么規律？四、分組探究實驗（一）實驗器材（甲組和乙組）：打點計時器，低壓交流電源，帶有鐵夾的鐵架臺，紙帶，復寫紙，帶夾子的重物，刻度尺，導線兩根。1、安裝置：按圖2將檢查、調整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路。2、打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方．先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復做3～5次實驗。3、選紙帶，處理實驗數據。實驗中幾個小問題？1、該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點:一是第一點O為計時起點,O點的速度應為零。怎樣判別呢?2、測量下落高度時,某同學認為都必須從起始點算起,不能弄錯。他的看法正確嗎?3、如何計算紙帶上某一點速度？4、在安裝打點計時器時應注意什么?為什么?

5、實驗時,接通電源和釋放紙帶的順序怎樣?為什么?

6、是否需要測量重物的質量?7、如何平衡摩擦力？（三）實驗數據處理：(1)甲組：應選點跡清晰，且1、2兩點間距離略小于或接近2mm的紙帶，起始點和另外一點。說明：g=9.8m/s2，mg△h為重力勢能減少量，△EK為動能的增加量。表格測量點△h/mvmg△h△EK123實驗結論：在誤差允許的范圍內重物的重力勢能與動能的相等，說明物體的動能和勢能的是保持不變的，既守恒。誤差分析：(2)乙組：處理紙帶時，選擇適當的點為基準點（起點），只要后面的點跡清晰就可選用。說明：g=9.8m/s2，mg△h為重力勢能減少量，△EK為動能的增加量。測量點△h/mvAvBmg△h△EK123實驗結論：在誤差允許的范圍內重物的重力勢能與動能的相等，說明物體的動能和勢能的是保持不變的，即守恒。誤差分析：（三）實驗器材（丙組）：小車、電火花計時器、紙帶、鉤碼、一端帶滑輪的長木板、細線、刻度尺。1、按實驗設計圖將實驗器材裝好，平衡摩擦力2、將紙帶一端連接在小車后面，另一端穿過電火花計時器，先接通電源，后釋放重物，讓重物帶著小車一起運動，（重物質量M=小車質量m）3、更換紙帶重復做3～5次實驗，4、選紙帶，處理實驗數據。處理紙帶時，選擇適當的點為基準點（起點），只要后面的點跡清晰就可選用。說明：g=9.8m/s2，mg△h為重物重力勢能減少量，△EK1為重物的動能△EK2為小車和重物動能的增加量測量點△h/mvAvBmg△h△EK1△EK2123實驗結論：重物的重力勢能減少量（添大于或小于或等于）重物和小車動能的增加量，說明整個系統勢能和動能的轉化（添相等或不相等），即系統守恒。誤差分析：結論：在自由落體運動中動能和勢能相互轉化，在轉化過程中機械能不變。條件：課堂小結：我學會了什么？1、2、3、小試身手：1、在《探究動能和勢能轉化》的實驗中，下列操作正確的是()A．先釋放重物，后接通電源B．用秒表測量重物下落的時間C．打完一條紙帶后，立即切斷電源D．選用重錘后要稱質量2、在《探究動能和勢能轉化》中，要驗證重錘下落時重力勢能的減少量等于它動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余的或錯誤的有()A．用天平稱出重錘的質量B．把電火花計時器固定到鐵架臺上，并用導線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過電火花計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E．用秒表測出重錘下落的時間學生通過上一節的學習，已經理解了重力做功和勢能之間的關系，也學習了動能和動能定律。在前面探究了合力做功和動能改變量之間的關系，為本節課打下了基礎。本節內容的主要目的是給學生增加實驗探究與體驗的機會，培養學生實驗探究的能力，提高學生理論聯系實際的水平。因此，本節選擇了兩個實驗來對比分析，一個是：自由落體運動來進行實驗探究，另一個是重物和小車系統為研究對象進行實驗探究。在實驗中只需測出重物下降的高度和對應的速度，然后計算重力勢能的減少量和動能的增加量來分析。這就要求學生要掌握實驗方法和技巧、實驗數據的采集與處理及實驗誤差的分析，通過實驗數據的處理增加認識，深化對機械能守恒定律的理解。1、引導學生通過創設情景等活動形式獲取知識，以學生為主體，使學生的獨立探索性得到了充分的發揮，培養學生的探究能力、思維能力，注重在教學過程中滲透科學方法，緊扣課程標準要求，達成預定的教學目標。

2、在引入中采用演示實驗，引起學生的興趣，調動學生的參與性，讓學生觀察這種現象，效果較好。3、小組討論法：針對實驗出現的注意事項，組織學生進行集體和分組討論，促使學生在學習中解決問題，培養學生的團結協作的精神，讓學生通過分析、討論、總結，獲得親身體驗，產生努力求知的欲望。4、通過三組實驗數據的對比，讓學生分析實驗的結果，理論聯系實際，增加了學生的機械能守恒定律的理解，效果較好。本節課是高中課程實驗實驗教材物理必修二第二章，第三節內容。教材給出機械能定義后，已經學習了動能定律和驗證動能定律的實驗。新教材這節課通過實驗探究動能和勢能的相互轉化，培養學生設計實驗的能力，操作能力，以及實驗數據的處理能力，引導學生思考實驗結果和減小誤差的方法，不是通過原有的公式進行直接推導的結果，這樣既能加深印象也能更好讓學生了解和認識到物理來源與生活，增加學習物理的熱情和參與度。【評測練習】1.在《探究動能和勢能轉化》的實驗中，下列操作正確的是()A．先釋放重物，后接通電源B．用秒表測量重物下落的時間C．打完一條紙帶后，立即切斷電源D．選用重錘后要稱質量2.在《探究動能和勢能轉化》中，要驗證重錘下落時重力勢能的減少量等于它動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余的或錯誤的有()A．用天平稱出重錘的質量B．把電火花計時器固定到鐵架臺上，并用導線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重錘上，另一端穿過電火花計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度D．接通電源，釋放紙帶E．用秒表測出重錘下落的時間本節課我根據高一年級學生的心理特征及其認知規律，在教學策略上我采用：創設問題情境——學生探究——分析實驗結果——總結的“四環節”探究式教學策略。運用了直觀教學和活動探究的教學方法，以“教師為主導，學生為主體”，教師的“導”立足于學生的“學”，以學法為重心，放手讓學生自主探索的學習，主動地參與到知識形成的整個思維過程，力求使學生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平，從而達到預期的教學效果。本實驗中因為加入了以物體和小車組成的系統探究系統機械能守恒，學生在平衡摩擦力時要更加準確才能使實驗誤差更小。知識與技能

1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。

2、掌握探究動能與重力勢能的轉化與守恒。3、理解實驗原理、掌握實驗方法。