【教学设计】《实验：探究功与速度变化的关系》（人教）

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1、经金■中小定■出金2004年初审审过普通高中课程标准实验教科书物理必修人民教介出版社课程敦材研究所编着物理课程牧材研究开发中心《实验：探究功与速度变化的关系》由前面的学习了解了势能、动能的概念，知道了重力势能与重力做功的关系、弹性势能与弹簧弹力做功的关系。从而促使我们想要探究动能和力做功又有什么的具体关系?想要探究其关系，我们可以先从研究速度与功的关系。本节教材目的在于为下一节动能定理做准备的，精心探讨实验原理，教师指导演示，让学生边观察，边思考，理解实^

2、佥原理后，再动手操作，培养学生探究精神和动手能力的同时，对作功与速度平方成正比的物理

3、规律有明确的感性认识，从而为下节动能与动能定理的学习作好准备。本节课在实验室进行。【知识与能力目标】(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;(2)学习利用物理图像探允功与物体速度变化的关系。【过程与方法目标】通过用纸带与打点计时器來探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。【情感态度价值观目标】体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。【教学重点】学习探究功与物体速度变化的关系的物理方•法一一倍增法，并会利用图像法处理数据.【教学难点】实验数据的处理方法

4、一一图像法PPT课件，学生实验器材25组木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚，刻度尺.一、复习导入问题：动能的影响因素有哪些？举例说明生：质量和速度师：前两节我们研究了重力势能和弹性势能，重力势能变化的原因是什么？生：重力做功引起重力势能的变化。师：弹性势能变化的原因乂是什么？生：弹力做功引起弹性势能的变化。师：对一个物体来说他的速度变了，就会引起动能的变化。那么物体的速度为什么会变化？生：物体受到合外力的作用。师引入:通过刚才的分析我们知道合外力做功会引起动能的变化。功是能量转化的量度,想要找到动能与速度的关系，先

5、来研究力对物体做功与物体速度变化的关系。二、新课教学(―)明确实验思路师：同学们首先结合生活实践猜一猜功与速度变化可能存在什么关系呢？生：Wv,师：那么到底力对物体做功与物体速度变化存在怎样的定量关系我们需要用实验來探究。思考一下本实验的目的是什么？根据实验目的说一说本实验的基本思路。学生分组讨论汇报，教师强调，明确实验目的和思路实验目的：探究功与速度变化的关系实验思路：（1）如何改变功和测量功；（2）如何测量速度的变化（-）设计实验方案探究一：如何改变功和测量功引导学生预习课本P70参考案例二初步了解实验器材和原理。（1）实验装置：见右图

6、。配套器材：课本方案装置（2）实验思想方法：倍增法。虽为变力做功，但橡皮条做的功，随看橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加，实验时不需要测岀功具体值。这种方法的构思极为巧妙。历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然，恒力做功时，倍增法同样适用。师：实验中要找到力对物体做功与物体速度变化的关系，需要确保拉力做的功全部用來改变物体的动能，问题1：实验中小车受到的摩擦力可采用什么方法进行补偿？课件展示情境，学生根据问题引导，对物体受力，及力做功情况分析确定消除摩擦方案:平衡摩擦：把木板的一端垫高Jg型沿斜血向下的力与摩擦力平衡（老师操作演

7、示实验时具体判断方法）—_探究二：如何测量速度变化问题1:如何测量下车在某点的速度？生：利用打点计时器和纸带师：纸带记录小车的运动情况是怎样的？（教师演示实验过程从纸带的点迹和力与运动的关系的角度引导学生分析岀小车的运动情况）：初速度为零变加速直线运动（加速度越来越小的加速运动匀速运动I＞碰到障碍物后的减速运动通过分析强调：我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度具体实例讲解如何从纸带上选点求速度。学生分组讨论确定具体实验操作方案1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装

8、有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，苣至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。3、用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。4、在上述实验中打出的5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度刃、叱、内、旳、为。（三）进行实验，收集证据学生按确定方案3人一组进行实验，教师巡视及时指导。（四）数据处理1.小车做的功分别为W,2W

9、,3W,4W…时对应的力、v2＞卩、刃…的数值，填入表格。核皮筋条数做的功m时fnJS速度速度平方OO11W22W33W44W55W2.学生分别在坐标纸上做LBW-v图像，W・,