探究功与速度变化的关系的教学设计

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1、探究功与速度变化的关系的教学设计吉林省梅河口市第六中学宋玉山【教学情况分析】1•教学对象分析：学生已经掌握求恒力做功的方法，知道了功是力在空间上的累积效应，做功的同时，物体的速度也在改变。对使用打点计时器测量速度的实验技能也已经掌握，也初步知道利用图像能够迅速准确地找出物理量之间的关系。对学生来说，本节课引入的难点在于怎样把力做功和做功引起的速度的变化联系起来。本节课的难点在于实验方案的设计以及对实验方案不断完善的过程。2.教学内容分析：本节探究实验是为下一节动能定理做准备的。探究实验方案和完成实验在一节课内完成时间很紧，效果也不好。故将木节课内容分两课时进行，第

2、一课时，通过师生互动，共同探究，结合老师演示和学生的实际操作，解决实验的设计思路问题，使学生对探究过程有一个整体的认识；第二课时，以学生探究为主，动手实验，教师进行指导，互相观摩，展示探究成果。【•实验的设计思路】实验中用橡皮筋的弹力拉动小车做功使小车获得动能，探究橡皮筋做的功与小车速度的关系。橡皮筋的弹力是变力，所做的功是变力功，没有现成的公式可以计算功的大小。即使知道弹力功的公式也不能用它进行计算，因为橡皮筋的劲度系数也是变化的。但是在相同的位移情况下，用一条橡皮筋做的功为W,用两条橡皮筋吋做的功就是2W,依此类推可以找岀功和速度的对应关系。实验方法巧妙地避开

3、了应用功的公式计算恒力功的大小，设计思路充分体现了探究的精神。另一方面，实验需要用规格相同的橡皮筋，在材料的准备上也能体现出探究的精神。成品橡皮筋（圈）粗细不一，一致性差，而且比较粗，弹力偏大。不同橡皮筋之间的弹力差异也较大，所以不适宜用在这一实验中，需要研究选用其他橡皮筋。选择准备橡皮筋的过程，也是教师和学生共同探究的过程。【教学目标】一.知识与技能1.巩固用打点计时器和纸带测量物体运动速度的技能。2.为增强实验的可靠性对实验器材和方法实施控制的技能。3.用图像法处理数据寻找规律的技能。二.过程与方法1.通过参与整个探究过程，体验科学探究的方法。2.通过解决变力

4、做功问题，体会科学方法的精妙。1.通过对实验数据的分析处理，体会利用图象法寻找物理规律的过程。一.情感态度与价值观1・培养学生对待科学实验严谨认真的态度。2•培养学生在探究及实验过程中合作交流的团队精神。3•培养实事求是，努力思索的科学探究精神。【教学重点】1.领会探究功与速度变化的关系实验思路。2.本实验中对变力做功的巧妙处理。3.掌握实验数据的处理方法【教学难点】1.橡皮筋做功（变力做功）的巧妙处理2.实验方案的比较与选择3.实验的注意事项和实验数据的处理【教学方法】师生，学生互动交流，探究，展示，演示【教学器材】长木板两块（一块是一端装有定滑轮，另一块是板面

5、固定有一枚钉了）、小车、打点计时器、托盘和祛码、橡皮筋若干条、刻度尺、【教学过程】一、复习提问：师：同学们，请大家来回忆我们学过的重力做功和重力势能变化的关系以及弹力做功和弹性势能变化的关系？二、引入新果师：物体受力发生位移，力对物体做了功，物体的动能发生了改变。那么动能的表达式是什么呢？请结合前两节课想想怎样探究动能的表达式？生：探究力对物体做了多少功。师：我们通过重力做功得到了重力势能的表达式，拉力做功得到了弹性势能的表达式，那么动芳2的表达式该探究什么力做功呢？生：合外力。师：你们怎么想到是合外力呢？生：因为合外力改变物体的运动状态即速度，而动能跟速度有关。

6、师：好，今天我们就先一起来探究合外力做功与物体速度变化的关系，一起探究实验方案，下节庁果分组实验。三、新课教学：师：先请同学们思考下列问题：问题1：你能设计出哪些方案可以来探究功和速度变化的关系？问题2：这种方案探究的是什么样的力做功与速度变化的关系？问题3：用这种方案需测量哪些物理量来探究功与速度变化的关系？问题4：怎样测量这些物理量呢？这种方案实施时有什么需要注意的地方吗？问题5：用这种方案需测量哪些物理量来探究功与速度变化的关系？问题6：解决了以上的实验原理问题，在做实验之前，为提高实验的准确性，你觉得还要注意些什么呢？问题7：若实验共做了六次，得到（W,V

7、］）、（2W,V?）、（3W,v3）...怎样从这些数据中找出规律？问题&物体速度的变化量仅仅跟功有关吗？猜一猜可能还和什么有关？怎样通实验验证你的猜测是对还是错误？生：（互相讨论）提岀几个方案师：评价方案，得出方案一。师：这种方案探究的是什么样的力做功与速度变化之间的关系？生：恒力，也就是绳的拉力。师：只是绳的拉力吗？生：还有摩擦等阻力，需要平衡摩擦力。师：如何平衡摩擦力呢？生：学生演示或者看视频，指出错误所在。师：用这种方案需要测量哪些物理量来探究功与速度变化之间的关系？生：拉力的大小，位移，速度。师：怎样测量这些物理量呢？生：拉力的大小等于钩码的重力……师：

8、这种方案的