高中物理_实验：探究功与速度变化的关系教学设计学情分析教材分析课后反思.doc

PAGE 探究功与物体速度变化的关系 教学目标 （一）知识与技能 1、理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计实验。 2、复习巩固纸带上某点速度的计算方法。 3、利用物理图象探究功与物体速度变化的方法。 （二）过程与方法 1、经历用实验方法得出功与物体速度的变化关系的过程。 2、能独立进行实验操作，会采集实验数据，并能够对实验数据进行分析与处理，寻找与的关系。 （三）情感、态度与价值观 1、让学生经历自主探究、合作学习的情感体验，体会学习的快乐，激发学习的兴趣。 2、通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。 教学重点 探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。 教学难点 实验数据的处理方法――图象法。 教材分析：引入本节的目的在于给学生增加探究与体验的机会，提高理论联系实际的水平，为下一节动能和动能定理的理论推导奠定了认识基础，通过本节内容的教学，也可以促使学生在学习动能定理后比较深刻地认识到动能定理不仅在恒力做功的条件下成立，在变力做功的情况下也成立。 学生分析：从学生已有的知识结构来看，通过前几节的教学，学生已经建立了重力势能，弹性势能的概念，知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的关系。这节课主要让学生亲身经历实验探究的过程，增加探究与体验的机会，为下节课作准备。 教学过程 一、引入新课 1、前面几节课我们已经研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式。也探究了弹力做功与弹性势能的关系，并且由此也可以确立弹性势能的表达式。那么功与物体动能有什么关系？我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。请同学们观看大屏幕。 可见力对物体做功的同时，物体的速度也发生了变化。这节课我们就来定量探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。 二、进行新课?? 展示学生提出的不同实验方案 归纳“探究力对物体做功和速度变化的关系”的实验方案 ①功的测量：位移相同,力不同→橡皮筋法；力相同,位移不同→重力法 ②速度测量：打点计时器； 探究橡皮筋对小车做功与小车速度变化的关系 实验中我们的研究对象是小车，探究的是橡皮筋对小车做的功与小车的速度变化关系 1、课件展示实验图、实验器材 2、学生小组内讨论选代表简述实验的步骤 （师生互动）课件展示问题： (1)小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理？ （重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力；将其他力平衡掉。引导学生思考平衡摩擦力的方法） (2)实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度是多少，末速度如何求？ （引导学生回答：橡皮条的弹力做功；先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动；初速设为零，末速可通过处理纸带求得） （3） 探究过程中，我们能否测出橡皮筋做功的具体数值？那我们如何对橡皮筋做功的进行测量？ （用几根相同的橡皮筋进行测量，第一次用一根橡皮筋去拉小车，第二次用两根橡皮筋并联去拉小车，每次橡皮筋的形变量相同，则橡皮筋对小车做功可以用倍数来表示；同理只要每次拉橡皮筋的起点相同，橡皮筋对小车做功就可以用1W、2W、3W…来表示了。） （4）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？ （提示：橡皮筋对小车在哪个阶段做功？选择点距均匀的点进行实验数据的采集。） （5）如何处理实验数据，得到橡皮筋对小车做功与速度变化的关系？利用表格展示功与速度、速度的平方的关系。 ? 橡皮筋做的功 小车获得的速度vn（m/s） 小车速度的平方vn2（m/s）2 1 W ? ? 2 ? ? ? 3 ? ? ? 4 ? ? ? 问题：根据测出的数据，怎样预测功与速度的关系？用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观？ 学生：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，先作出W－v曲线，再作W－v2曲线，寻找功与速度的关系。 3、注意事项：根据实验过程思考。 (1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？ （让木板有一个微小的倾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；轻推小车使之匀速运动。） (2)如何做到每根橡皮条的功都相等？ （使橡皮条完全相同，且伸长量也一样。） (3)思考纸带上打点的分布情况，如何计算末速度？ （打点之间的距离先增大后不变，通过不变的点间距求末速度。） (4)如何通过图像处理数据？ （将图像做成直线，有利于判断物理量间的关系） 4、?思考分析本探究实验中误差的主要来源，如何减小误差？ 本探究实验的误差主要来源于以下三个方面： 橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比； 小车受力为0的位置，不一定在设定点； 由于小车不受拉力的位置不一定在设定点，这