驗證機械能守恒定律安徽省宿城第一中學物理組：郭旭目錄實驗教學背景實驗教學內(nèi)容實驗教學目標

目錄實驗效果評價與反思一實驗教學背景（一）教材分析本節(jié)是人教版高中物理必修二第八章第五節(jié)，本節(jié)課主要讓學生通過實驗驗證物體運動過程中機械能是否守恒，加深對上節(jié)課機械能守恒定律的理解，又為接下來的動量守恒、電荷守恒等定律奠定基礎，本節(jié)具有承上啟下的作用。一實驗教學背景（二）學情分析學生已學習機械能守恒的理論知識，有一定的理論基礎，也具備一定的實驗操作技能，但是對實驗數(shù)據(jù)分析還有所欠缺。根據(jù)以上的教材分析，依據(jù)課程標準，考慮到學生已有的知識和心理特征，制訂以下教學目標。二實驗教學目標（一）物理觀念：理解驗證機械能守恒定律的實驗原理。（二）科學思維：通過對數(shù)據(jù)的分析，對機械能守恒的條件有更深刻的認識。（三）科學探究：設計實驗方案，確定需要測量的物理量；正確進行實驗操作，獲取物體下落的高度和速度大小等數(shù)據(jù)。（四）科學態(tài)度與責任：樹立實事求是的科學態(tài)度，培養(yǎng)認真嚴謹?shù)目茖W精神。所以，本節(jié)的重點與難點是實驗設計的思路、瞬時速度的測量以及數(shù)據(jù)處理分析。節(jié)三

實驗教學內(nèi)容節(jié)六（一）實驗原理物體在重力作用下做拋體運動，如圖所示，選定一點為起始點O，速度記為V0，其余各點的速度V，到O點的高度差h，根據(jù)得作V2_h圖，是一條直線，且斜率接近2g,那么小球機械能守恒。（二）實驗設計思路1、錄制視頻利用“平拋演示儀”讓小球從斜槽某一位置靜止釋放做拋體運動，用相機拍攝小球拋體運動的過程。2、將視頻導入tracker軟件，定點追蹤小球的運動，分析坐標和速度。三

實驗教學內(nèi)容創(chuàng)設情景，引入實驗確定實驗器材實驗操作環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)三環(huán)節(jié)二三

實驗教學內(nèi)容（三）實驗教學過程數(shù)據(jù)處理與分析環(huán)節(jié)四環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設情景,引入實驗（三）

實驗教學過程聯(lián)系滑雪運動激發(fā)學生興趣，引導學生思考“忽略空氣阻力的情況下，物體做拋體運動的過程機械能守恒”。環(huán)節(jié)二：確定實驗器材小球、平拋演示儀（三）

實驗教學過程環(huán)節(jié)三：實驗操作調(diào)節(jié)平拋演示儀的板面豎直，釋放小球，用相機記錄拋體運動的視頻（三）

實驗教學過程思考：怎樣獲得瞬時速度的大小？環(huán)節(jié)四：數(shù)據(jù)處理與分析（1）將視頻導入tracker軟件，截取拋體運動的片段（2）點擊上方工具欄的建立坐標系（3）新建“定標桿”，定比例標度，保證數(shù)據(jù)與實際尺寸相符（4）點擊“創(chuàng)建”“質(zhì)點”，進行定點追蹤小球運動軌跡（5）追蹤的同時在數(shù)據(jù)欄中自動顯示數(shù)據(jù)，點擊“表格”添加“速度”即可顯示瞬時速度大?。?）數(shù)據(jù)分析作V2_h圖，是一條直線，斜率K=19.79，接近2g,所以小球機械能守恒。Tracker軟件自帶分析數(shù)據(jù)功能，創(chuàng)建數(shù)據(jù)函數(shù)V2和hV2=19.79h+1.549優(yōu)勢與創(chuàng)新：1、充分利用已有裝置，與信息化結(jié)合小球不需要嚴格做平拋運動，斜拋運動也能利用tracker分析坐標和速度。2、操作簡單方便無需多次重復實驗，tracker軟件可對物體的某一次運動進行定點追蹤和分析，顯示對應的坐標和速度。3、數(shù)據(jù)處理信息化Tracker軟件實現(xiàn)了現(xiàn)象呈現(xiàn)與數(shù)據(jù)分析的同步，使數(shù)據(jù)更加直觀準確，減小誤差。四

實驗效果評價與反思本實驗通過引導學生制訂實驗方案，親手操作參與實踐，是鍛煉學生思維方法的有效方式，既直觀地獲取知識，也進一步加深對機械能守恒定律的理解。（1）tracker軟件豐富物理教學資源，輔助教師的課堂演示實驗教學（2）無需復雜的編程，有助于學生在課外自主地科學探究。

反思：拍攝視頻時，注意調(diào)整鏡頭平面與平拋演示儀板面平