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阅读下列材料,完成教学设计。 材料一:某版本高中物理教材“验证机械能守恒定律”一节内容。 实验:验证机械能守恒定律 这一节将通过实验来研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机械能守恒定律。 实验方法 所用装置如图7.9-1
阅读下列材料,完成教学设计。 材料一:某版本高中物理教材“验证机械能守恒定律”一节内容。 实验:验证机械能守恒定律 这一节将通过实验来研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机械能守恒定律。 实验方法 所用装置如图7.9-1
admin
2015-12-22
43
问题
阅读下列材料,完成教学设计。
材料一:某版本高中物理教材“验证机械能守恒定律”一节内容。
实验:验证机械能守恒定律
这一节将通过实验来研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机械能守恒定律。
实验方法 所用装置如图7.9-1。
重物的质量用天平测出,纸带上某两点的距离等于重物下落的高度,这样就能得到重物下落过程中势能的变化。
重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出,这样也就知道了它在各点的瞬时速度,从而得到它在各点的动能。
比较重物在某两点间的动能变化与势能变化,就能验证机械能是否守恒。
要注意的问题
1.重物下落过程中。除了重力外会受到哪些阻力?怎样减少这些阻力对实验的影响?
2.重物下落时,最好选择哪两个位置作为过程的开始和终结的位置?
3.为了增加实验结果的可靠性,可以重复进行多次实验,还可以在一次下落中测量多个位置的速度,比较重物在这些位置上动能与势能之和。
4.实验报告中要写明本实验的目的、原理、器材、主要实验步骤、数据的分析、结论,以及对结论可靠性的评估(包括对可能产生的误差的分析)。
速度的测量 我们学过了匀变速运动的规律,并且已经知道自由落体的运动是匀变速运动,因此可以用一个更简单、更准确的方法测量重物下落时的瞬时速度。
如图7.9-2,A、B、C是纸带上相邻的三个点,由于已
经知道纸带以加速度a傲匀加速运动,所以A,C两点的
距离可以表示为
式中“2△t”是A、C两点的时间间隔。这样,A、C之间的平均速度可以写成
另一方面
v
B
=v
A
+a△t
所以
v
B
=
这表明:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于这两点前后相邻两点间的平均速度。
材料二:本实验的具体要求为:(1)理解实验的设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量;
(2)知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法;
(3)能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析得出实验结论;
(4)能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差。
材料三:教学对象是高中一年级学生,本节内容安排在学习机械能守恒定律之后。
根据上述材料,回答下列问题:
制订本节课的实验设计思路。
选项
答案
实验设计思路:该实验通过研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机械能守恒定律。 ①重物的质量可以用天平测出;②通过使用打点计时器,由纸带上某两点的距离可知重物下落的高度,从而获得重物下落过程中势能的变化;③重物的速度也可以从纸带上测得,由此可知它在各点的瞬时速度,从而得到它在各点的动能;④比较重物在某两点间的动能变化与势能变化,便可验证机械能是否守恒。
解析
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物理学科知识与教学能力
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