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1、实验探究功与速度变化的关系教案“实验：探究功与速度变化的关系”教案 新会陈经纶中学 黄天平 1教学内容 本节课是普通高中课程标准试验教科书物理必2第7章第6节。 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，理解实验原理后，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。 2学生分析 学生们日常生活经验告诉他们：对物体作功，会改变物体的速度，但是，怎样把力做功和做功引起的速度的变化定量联系起来是他们难以解决的问题，同学们在橡皮筋的弹力做
2、功的处理和实验数据的处理上会感到迷茫。通过课前讨论，学生们会得出以下共识： 作功与物体速度的关系可能有以下几种情况：WV,WV2,WV3 或WV.,；如何去验证我们的猜想呢？有哪些实验方法可行呢？操作中要注意哪些问题呢？我们能成功吗？产生这样的疑问可以催发同学们的求知欲。 3设计思想 教学理念：以学生为主体，强调互动的师生关系，课程进行中渗透科学探究的思想，贴近生活实际，使学生探究自然规律的同时获得- 1 - 学习物理的乐趣，激发学生探究科学的热情。注重教学过程的科学探究的质量，使学生在课程的学习中提高科学探究的能力。 教学原则：以学生为主体，师生合作互动。 教学方法：试验观察法合理推理试验验
3、证归纳总结 4教学目标 知识与技能 巩固用打点计时器和纸带测量物体运动速度的方法。 掌握为增强实验的可靠性对实验器材和方法实施控制的技能。 掌握用图像法处理数据的技能。 使用excel软件处理数据的技能。 过程与方法 通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。 通过解决变力做功问题，体会科学方法的精妙。 通过excel软件的使用，体会计算机技术在辅助实验方面的巨大作用。 情感态度与价值观 渗透研究自然规律的科学方法，培养学生对待科学实验严谨认真的态度，实事求是，努力思索的科学探究精神以及实验过程中合作交流的团队精神。 - 2 - 5教学的重点和难点 教学重点 领会探究功与速度变化的关
4、系实验原理，对变力做功的巧妙处理和掌握实验结果的处理方法。 教学难点 实验方案的比较选择，理解橡皮筋做功的巧妙处理，实验的注意事项和实验数据的处理 6教学过程 教学 内容 播放教参所附视频光盘 教学 活动 环节 时间 导入01 新课 教学活动 教师 播放视频 提问：结合所学的物理知识，你能得出哪些物理观点？ 设计 学生 意图 激发认知需要激发学习兴 趣 引入课 题 观察思考并回答：做功可以改变物体的速度，也就是改变物体的动能。 过渡03 引言 新课 03 教学 我们今天就来探究做功和速度变化的关系 提问：那么我们怎样来找到做功和速度变化的定量关系呢？ 04 提出实验 方案一 07 思考并回答：
5、通过实 验分别测量功和速度的数值，再进行数据处理来寻找两者之间的关系。 你们有哪些具体的小组内讨论，画出实引导 实验方案吗？请大验草图 家分组讨论 有人可以展示设计 方案吗？ 展示草图并讲解：利- 3 - 08 08 提出实验 方案二 09 10 用重物拉动小车前进，通过打点计时器测量小车的速度和拉力做的功，得到功和速度的数据，再进行数据处理。 其余同学参与讨论 提问：这个方案很思考并回答：这个方 眼熟，我们用它进案可行。 行过验证牛顿第二 定律，大家认为这个方案可行吗？ 这个方案里，小车观察并回答：还有小提出受到的只有拉力车与木板间的摩擦疑 问 吗？如果还有别的力，还有打点计时器激发力应该怎
6、么办呢？ 对纸带的阻力。应该学习平衡这些阻力。 兴 趣 这样方案一就可行 了。还有其它方案吗？ 同学乙通过实物投影展示草图并讲解：利用重物做自由落体运动，通过打点计时器测量重物下落的高度计算重力做的功，还可以计算出重物下落的速度，从而得到功和速度的数据，再来进行数据处理。 其余同学参与讨论 提问：方案二可行 吗？ 观察并回答：这个方案我们用来进行过测量重力加速度，在这里也可以用来测量功和速度的变化。 - 4 - 提出实验 方案三 11 是的。还有第三种方案吗？ 同学丙通过实物投影 展示草图并讲解：利用橡皮筋弹射小车来研究功和速度变化的关系。 其余同学参与讨论 12 提问：第三方案理论上也是可行
7、的。以上三种方案各有什么异同吗？ 挑选第三 方案 13 实验原理 教学 14 16 观察思考并回答：第 一和第二方案都是利用重力做功，都是恒力做功；第三方案橡皮筋的拉力是变力，这种变力做功的计算目前我们还没有学。 这三种方案都是可回答：我们也想勇敢 行的，前两种方案的迎接挑战！ 我们很熟悉了，但在我们现实生活中，像第三方案出现的变力做功的情况最普遍，也是最复杂的，所以今天我们就迎难而上，采用的第三种方案：橡皮筋弹射小车进行探究。 提问：用这种方案思考并回答：要测量 需测量哪些物理量拉力做的功，小车被来探究功与速度变弹开时的速度。弹力化之间的关系？我做的功可以采用计算们怎么进行橡皮筋弹簧弹性势能
8、时的方弹力做功的测量法：用除以2求平均呢？ 力或者采用图像法分割、求和、逼近的微积分方法。 教师引导提问：弹学生拉桌面上准备的 簧变力的功之所以橡皮筋，观察并回答：能用上述方法是因橡皮筋被拉长后变细为劲度k恒定，拉了，劲度系数变化了。 力F与形变量L成正比，或说拉力F随形变量L的变化- 5 - 18 19 均匀增大，橡皮筋有这个特点吗？即劲度k恒定不恒定？请同学们试拉一下。 我给每个小组准备了五条相同的橡皮筋，可以进行多次实验，我们一定需要测出每次做功的具体数据吗？ 提问：具体怎么做？ 20 开始实验 21 数据处理 31 32 思考并回答：不需要， 实验时改变橡皮筋的条数，使橡皮筋做的功成倍
9、数关系，也可以得到功与速度的关系。 回答：第一次用一根 橡皮筋，做功记为w,第二次用两根橡皮筋，做功记为2w，第三次用三根橡皮筋，做功记为3w，依次类推，我们可以测五组数据 很好。我们还可以阅读课文并回答：实 记录0和0这组特验前也要注意平衡阻殊的数据，这样我力。 们就有了6组数据。请大家阅读课文相关内容，看看还有哪些细节要注意？ 请同学们按照实验进行实验 要求，开始实验，并记录数据 实验完成了，怎么估算w-v的关系并回 处理数据呢？ 采用计算机excel软件的图象处理功能处理数据 演示使用excel软思考并解答 件的图象功能处理图像处理发现：w-v2数据 - 6 - 34 35 投影出思考题
10、： 回答：说明 22wv w-v图像是一条直线说明什么 呢？ 总结：各组同学分做笔记 别实验都得到了相同的结论：wv2，说明这个结论很可能就是一条普遍规律，所以我们探究的结果就是：功与速度的平方成正比 巩固36 练习 37 小结 38 投影出课堂练习 思考并解题 点评答案 这节课我们探究了 几种可行的实验原理，挑选了最具有普遍性最复杂的方案进行了实验，并得到了结论。希望大家可以用这些知识解决一些简单的实际问题 39布置作业 40 巩固知识 7.板书设计 1.试验目的：探究做功与物体速度变化的关系 2.试验方案：利用橡皮筋弹射小车来研究功和速度变化的关系。 3. 怎样解决橡皮筋这个变力做功问题，
11、实验中对橡皮筋有什么要求。 4.数据处理(列表，图像法) - 7 - 橡皮筋条数 5.结论： 功 小车速度V 速度的平方V w-v2 8学习评价表 “探究功与速度变化的关系”学习情况评价表 班级 高一班 姓名 项目 具体内容 教师评价 A 家长评价 A B C B C 认识现实生活中有关做功改变物体速度的现知识与 象 理解本次实验的原理和注意事项，会进行数技能 据处理 会解决一些动手操作的实际问题 较好观察和体验试验研究过程，描述现象 物理 思维 试验学习的过程中，观察能力、思考能力、思维的发散性与建立物理模型等方面有明显提高。 能主动推广所学到的知识到现实中去分析各种现象。 在学习新知识和参
12、加实践活动的过程中初步学会提出问题并用提出假说解决问题，并进行试验验证的科学方法。 较好的通过讨论交流解决问题得到结果。 解决 问题 - 8 - 在学习过程中与同伴合作解决问题的能力在继续提高。 通过本课的学习，对物理与实际生活的联系情感与 有更多的体验。 态度 自己喜欢物理这门科学。 对学好物理有信心。 家长意见： 学生意见： 教学反思： 本次试验体现新课程强调的探究方法，师生互动良好，学生通过设计、展示自己的试验方案，去锻炼创新能力，发挥学习主动性，在探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣，激发学生探究科学的热情。试验中要求教师引导学生注重试验过程中的科学探究的质量，让他们动脑动手，去发现和解决试验中遇到的各种问题，从而使学生在课程的学习中找寻到物理规律，同时提高科学探究的能力。 - 9 -
