高中物理新課標(biāo)人教版必修2優(yōu)秀教案：-文本式教學(xué)設(shè)計(jì)-實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(更新版)
【正文】 m長(zhǎng)的橡膠棒的一端鉆一個(gè)孔，旋上一螺絲用于系上細(xì)線，再將白紙涂上膠水包在圓柱棒上，并把它懸掛在鐵架臺(tái)上方.(2)再將馬達(dá)安裝在鐵架臺(tái)的中間偏下，把毛筆固定在馬達(dá)上，調(diào)整筆尖在棒的下端位置，筆尖與棒面略微接觸就可以了.(1)如上圖所示，將包有白紙的圓柱棒代替紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在馬達(dá)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由落下，毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫(huà)出記號(hào)，記下了相應(yīng)的位置.(2)替換白紙后，再給毛筆重新添加顏料重做上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可做三次以上.馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為：n=1 440r/min=24 r/s,所以周期為：T=(1/24)s= s.因?yàn)轳R達(dá)每轉(zhuǎn)一圈，毛筆隨之在圓柱棒上的紙帶面上畫(huà)下一些間斷的螺旋線，毛筆所畫(huà)的旋線之間時(shí)間間隔T= s；所以，旋線之間的距離的大小，就記錄圓棒下落的快慢.因?yàn)閳A柱棒做自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律所知： 某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即v中間時(shí)刻=v平均. 所以可以計(jì)算出各記號(hào)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，也就可以計(jì)算各記號(hào)點(diǎn)之間的動(dòng)能變化，測(cè)出記號(hào)點(diǎn)之間的距離，動(dòng)能的變化等于重力勢(shì)能的變化，就驗(yàn)證了棒在下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒.習(xí)題詳解：（1）從狀態(tài)甲至狀態(tài)丙的過(guò)程中，彈性勢(shì)能逐漸減少，動(dòng)能和重力勢(shì)能逐漸增大，當(dāng)彈簧對(duì)小球向上的彈力大小與重力大小相等時(shí)，彈性勢(shì)能和動(dòng)能逐漸減小，重力勢(shì)能逐漸增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，重力勢(shì)能仍逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少到零，重力勢(shì)能達(dá)到最大.小球從狀態(tài)甲運(yùn)動(dòng)到狀態(tài)丙的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢(shì)能為：mg(hAB+hBC)=10(+) J= J.（2）小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過(guò)程中，動(dòng)能逐漸減少，重力勢(shì)能逐漸增大.小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，所以小球在B點(diǎn)的動(dòng)能與小球在C點(diǎn)的勢(shì)能相等，EkB=mghBC=10 J= J.：設(shè)物體的質(zhì)量為m,物體運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)的速度大小為v，受到圓軌道的壓力為FN. 將物體在圓軌道最高點(diǎn)的重力勢(shì)能定為0，以物體開(kāi)始滾下點(diǎn)為初狀態(tài)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg(h2R)=mv2根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得FN+mg=m解得h=+2R由于FN≥0，所以h≥，..設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律是在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律之后進(jìn)行的一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，目的在于學(xué)習(xí)物理規(guī)律之后進(jìn)行，驗(yàn)證物理規(guī)律的正確性，同時(shí)進(jìn)行難點(diǎn)提示的寫(xiě)法，但本教學(xué)設(shè)計(jì)突破思維習(xí)慣，采用由學(xué)生自主提出、驗(yàn)證方法、驗(yàn)證原理、驗(yàn)證步驟及方案的方法，使學(xué)生參與并體驗(yàn)了設(shè)計(jì)方案形成的思維過(guò)程，從中體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的樂(lè)趣和艱辛，感悟了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)和價(jià)值，沒(méi)有大量講解例題，重點(diǎn)放在機(jī)械能守恒定律的含義要講透，這是物理力學(xué)知識(shí)的核心所在.
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