《实验：探究功与速度变化的关系》教案2

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1、《实验：探究功与速度变化的关系》教案教学目标（一）知识与技能1、知道探究活动须测定功与速度两个物理量；2、会利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度；3、会运用物理图象探究功与物体速度变化的关系。（二）过程与方法1、体验实验方案确定过程的探究思路；2、体验实验操作过程中控制实验条件的方法；3、体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法。（三）情感态度与价值观通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养科学思维方式与能力。二、教学重点探究思路，功与速度变化的关系。三、教学

2、难点1、变力功的计算（倍增法）。2、从寻找W-V关系转向寻找W-护关系（图像法）。四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。六、教学过程新课导入：“在很早的时候人们就认识到,要想使物体运动是要付出代价的”，在现实生活中我们也经常遇到这样的例子:要想使汽车运动起来是要消耗汽油的;要想使火箭获得一个很大的速度，从而飞向太空,这同样要消耗大量的燃料;要想使铅球、铁饼等物体获得初速度从而把它们投掷出去，这也需要运动员耗费大量的体力。以上各种现象中，要使物体获得的速度越大，需要付出的代价也越高。这说明了什么物理问题。车g新课讲解：一、探究的思路1

3、、阅读课文，说出该探究实验的冃的、实验所需要的器材及实验的设计思路。2、课本中利用不同数目的橡皮筋拉动小车做功，对此，你有何认识?怎样选择橡皮筋才尽可能减小误差？3、实验时为何要平衡摩擦力？如何平衡？4、实验屮如何来测定小车的速度?如何从纸带上分析出小车在通过B点时的速度？实验目的：1、通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。2、体会探究的过程和所用的方法。实验器材：木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。设计思路:如图所示1、橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，橡皮条数目的关系

4、就是做功多少的关系，因此，可以不需求出变力功的大小，就知道功的关系。2、市售的橡皮筋粗细不一，一致性差，弹力偏大。不同的橡皮筋之间的弹力差异也较大，不能满足本实验的要求。而且用至少4根以上时弹力过大，使打出的纸带点数过少，以致找不出小车不受力匀速运动时所打出的点。可选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带，要仔细地剪成单股。3、实验中的小车不可避免地要受摩擦力的作用，我们研究拉力对小车做功和速度的关系,应排除其他力的影响。可将木板的一端稍垫高，轻推小车，观察小车是否做匀速运动，使重力的分力与摩擦力相平衡,消除摩擦力的影响。4、(1)用打点计时器來测速度；

5、(2)用频闪照相來测速度；(3)用传感器借助计算机来测速度。由于实验器材和每次操作过程的分散性,尤其是橡皮筋不可能做到各条之间的氏度、粗细完全一致，使得每次改变橡皮筋的条数以后，纸带上反映小车匀速运动阶段的点数,和这些点的位置不一定出现在事先设定的B点,可能在B点前后。这是因为小车在几条橡皮筋拉动下运动至B点时,还可能受到英屮某条橡皮筋的拉力。因此对纸带上的点要进行分析,方法是比较B点之前及B点之后若干个相邻两点间的距离是否基本相同。选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度。二、操作的技巧教师活动：利用多媒体展示

6、问题，让学生思考、回答。问题：1、设想若不平衡摩擦,纸带上的点会是什么样的?平衡摩擦之后，做该实验纸带上的点又是什么样的？2、纸带上的点距并不都是均匀的，应该选用哪些点距来确定小车的速度?为什么？3、在改变橡皮筋的条数后，为什么要把小车拉到相同的位置释放?不这样做会出现什么现象？学生活动:分组讨论。师生互动:学生发言，教师点评、总结。明确：1、若不平衡摩擦，小车在开始时受橡皮筋的拈力和摩擦力。拉力逐渐变小，摩擦力不变。在两个力相等前做加速度越来越小的加速运动，两力相等时速度达到最大。Z后两力的合力方向与速度方向相反，合力开始做负功，做加速度越来越大

7、的减速运动，当橡皮筋恢复原长后仅受摩擦力，做匀减速直线运动。故纸带上的点是两头密、中间疏，几乎找不到间距相等的点。平衡摩擦后，小车开始做加速度越来越小的加速运动，橡皮筋恢复原长后做匀速直线运动，故点迹是开始密，越来越疏,Z后间距相等。2、由上述分析可知，平衡摩擦后，纸带上的点并不都是均匀的。在小车做加速运动的过程中,橡皮筋还在继续对小车做功，恢复原长，做功完毕。小车做匀速运动，因此我们要选择点X距相等的点来确定小车的速度。具体做法:测出点距相等的n个点间的位移x,v=—-—。(n-i)r3、由上一节探究已经知道,弹簧或橡皮筋弹性势能为丄k/。每次必

8、须拉至相同位置,2目的是保证每次实验每条橡皮筋的弹性势能相同，这样橡皮筋的条数与弹性势能成正比，使得做的功与橡皮筋的条数成