教學(xué)設(shè)計探究功與速度變化的關(guān)系

1、.教學(xué)設(shè)計一實驗介紹1.實驗?zāi)康模罕緦嶒灥膶嶒災(zāi)康氖翘骄抗εc速度的變化關(guān)系。我們知道，功是力在空間上的積累效應(yīng)，是一個過程量，而速度是一個狀態(tài)量，速度變化才是過程量，所以我們必須向?qū)W生交代清楚這一點，并指明當(dāng)我們研究力對原來靜止的物體做功時，速度變化的大小與物體獲得的速度在數(shù)值上是一樣的。于是我們的實驗?zāi)康臑樘骄苛υ瓉盱o止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系。2. 實驗器材：我們所需要的實驗器材有：滑軌、橡皮筋、小車、交流電源、電火花計時器、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙3. 實驗原理：由于我們要探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，所以我們要想方法來測量出功與速度的數(shù)值，進(jìn)而研究它們之間

2、的關(guān)系。通過上一節(jié)彈簧變力功的學(xué)習(xí)我們知道，當(dāng)橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算。因此我們要設(shè)法回避求變力做功的詳細(xì)數(shù)值，逐步引導(dǎo)學(xué)生得出用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W。從而回避了直接求功的這種方法。在引導(dǎo)過程中，我將通過讓學(xué)生考慮討論的方式尋求出這種方法，并說出這種方法的巧妙之處及不選其他方法的理由。而不是直接把思路展示給學(xué)生，讓學(xué)生體驗思維的樂趣。小車在橡皮筋的彈射下，先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動，選哪些點來研究呢？理論上講選加速階段或勻速階段的點都是可以的，選加速階段的點時，只要我們每次都從距第一

3、個點間隔 一樣的位置處取點計算其瞬時速度即可，但相比取勻速階段的點來說，后者只需用任意一段位移與發(fā)生這段位移所用時間相比即可求出彈力做功使小車獲得的速度，更方便。所以我們?nèi)蛩匐A段的點來求速度。二、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動學(xué)生活動備注復(fù)習(xí)1、前面我們探究了重力勢能和彈性勢能，請大家回想一下我們的探究過程和方法。2、那么我們又該怎樣研究物體的動能表達(dá)式呢？1：重力做功，改變了物體的重力勢能，我們通過重力做功來研究物體的重力勢能的表達(dá)式；2：彈力做功，改變彈簧的彈性勢能，我們通過彈力做功來研究彈簧的彈性勢能的表達(dá)式。由學(xué)生回憶，理解學(xué)生對探究方法的理解有多深。引入1、演示“玩彈弓。2、播放視頻1、

4、回憶童年，考慮原理 2、對火箭的好奇學(xué)生興趣一下子被調(diào)動起來,課堂氣氛非常濃烈。新課教學(xué)1、設(shè)計實驗方案2、分組實驗3、數(shù)據(jù)處理法14、數(shù)據(jù)處理法2利用數(shù)表軟件進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。5、誤差分析6、課堂總結(jié)、點評師：引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過的實驗，根據(jù)新的實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案師：提出本節(jié)課的實驗方案1探究過程中，我們是否需要測出橡皮筋做功的詳細(xì)數(shù)值？是否需要測出各次小車速度的詳細(xì)數(shù)值？可以怎么做？2每次實驗中橡皮筋拉伸的長度有什么要求？為什么？3小車獲得的速度怎樣計算？4實驗完畢后，我們用什么方法分析橡皮筋對小車作的功和小車速度的關(guān)系？老師活動：傾聽學(xué)生答復(fù)，幫助學(xué)生解決疑難，答復(fù)學(xué)生可能提出的問題。老師活動：

5、指導(dǎo)學(xué)生分組實驗，并引導(dǎo)學(xué)生考慮下面的問題：1小車在木板上運(yùn)動時會受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)展補(bǔ)償？2紙帶上的點距并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點距來計算小車的速度？為什么？老師活動：巡視、指導(dǎo)，解答學(xué)生提出的問題，處理即發(fā)事件。重點指導(dǎo)一兩個組順利完成實驗，以便后面實驗數(shù)據(jù)的處理。老師活動：學(xué)生實驗完畢后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格,并投影部分學(xué)生設(shè)計的表格,將實驗數(shù)據(jù)填入表格中，并分析數(shù)據(jù)，看有什么發(fā)現(xiàn)。提問：通過表格能反映彈力做功W和小車獲得的速度v的定量關(guān)系嗎？師：好。請作功速度曲線圖。老師強(qiáng)調(diào)作圖的本卷須知:坐標(biāo)軸的選取、比例的選定、畫圖時用平滑的曲線連接等。投影

6、展示某組學(xué)生作出的功速度曲線。提問：由圖線中可以看到它們到底是哪一種關(guān)系?師：如何證明你們的猜測？投影展示某組學(xué)生自行設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)表格。師：請將將數(shù)據(jù)填入表中并作圖投影展示某組學(xué)生作出的功速度平方曲線。師：觀察圖線你能得到什么？師：用手動方法處理數(shù)據(jù)很費(fèi)事，假設(shè)用電腦幫我們計算處理就要簡便得多了，當(dāng)要處理數(shù)據(jù)量越大越簡便。請大家注意觀察并體會與上面處理過程的優(yōu)缺點。老師活動：讓學(xué)生分析本節(jié)課的誤差來源老師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。學(xué)生分組討論設(shè)計自己的實驗方案學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，考慮問題并答復(fù)。學(xué)生活動：分組實驗每四人一組。小組內(nèi)討論解決老師提出的問題。答復(fù)：1將木板稍稍傾斜一點，讓小車

7、從斜面上滑下來；2應(yīng)采用點距均勻的部分計算小車到達(dá)的最大速度。學(xué)生活動：設(shè)計表格學(xué)生討論得出：通過對表格中彈力做功W和小車獲得的速度v的關(guān)系分析,只能得到“彈力做功越多,小車獲得的速度越大的結(jié)論。學(xué)生：不能。假設(shè)要更準(zhǔn)確更直觀的反映它們的關(guān)系應(yīng)該作出功速度曲線。學(xué)生活動：作功速度曲線圖由于W和v的關(guān)系圖線不是一條直線,因此橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度關(guān)系不是正比例關(guān)系。猜測可能是:Wv2、Wv3學(xué)生活動：學(xué)生考慮討論得出：作Wv2、Wv3圖像。假設(shè)圖像Wv2是直線就說明W與v2成正比；假設(shè)圖像Wv3是直線就說明W與v3成正比 學(xué)生活動：作功速度平方曲線 學(xué)生：由圖可知W與v2成正比。學(xué)生活動：觀察老師利用數(shù)表軟件進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。學(xué)生自己進(jìn)展誤差分析并交流學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來這里要培養(yǎng)學(xué)生在實驗探究前要養(yǎng)成考慮的習(xí)慣。有了正確的探究思路，才會防止探究的盲目性。通過學(xué)生分組實驗，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊精神，進(jìn)步學(xué)生動手才能。表揚(yáng)部分同學(xué)，鼓勵其他同學(xué)。老師提問引導(dǎo)學(xué)生朝作功速度曲線圖上去想。表達(dá)老師的導(dǎo)向作用。老師要放開，讓學(xué)生大膽猜測，獨(dú)立完成探究過程。有的學(xué)生可能會走彎路，甚至失敗，探究結(jié)果并不重要