教學(xué)設(shè)計(jì)探究功與速度變化的關(guān)系

1、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)介紹1 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?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(gè)過(guò)程量，而速度是一個(gè)狀態(tài)量，速度變化才是過(guò)程量，所以我們必須向?qū)W生交代清楚這一點(diǎn)，并指明當(dāng)我們研究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做功時(shí)，速度變化的大小與物體獲得的速度在數(shù)值上是相同的。于是我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄苛?duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系。2 .實(shí)驗(yàn)器材：我們所需要的實(shí)驗(yàn)器材有：滑軌、橡皮筋、小車、交流電源、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙3.實(shí)驗(yàn)原理：由于我們要探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，所以我們要想辦法來(lái)測(cè)量出功與速度的數(shù)值，進(jìn)而研究它們之

2、間的關(guān)系。通過(guò)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(zhǎng)量按倍數(shù)增加時(shí)，功并不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加，變力功一時(shí)無(wú)法確切測(cè)算。因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(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(guò)程中，我將通過(guò)讓學(xué)生思考討論的方式尋求出這種方法，并說(shuō)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(yàn)思維的樂(lè)趣。小車在橡皮筋的彈射下，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，選哪些點(diǎn)來(lái)研究呢？理論上講選加速階段或勻速階段的點(diǎn)都是可以的，選加速階段的點(diǎn)時(shí)，只要我們每次都從距第一個(gè)

3、點(diǎn)距離相同的位置處取點(diǎn)計(jì)算其瞬時(shí)速度即可，但相比取勻速階段的點(diǎn)來(lái)說(shuō)，后者只需用任意一段位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)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(diǎn)來(lái)求速度。（二）、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)備注復(fù)習(xí)1、前回我們探究J重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，請(qǐng)大家回想一下我們的探究過(guò)程和方法。1:重力做功，改變J物體的重力勢(shì)能，我們通過(guò)重力做功來(lái)研究物體的重力勢(shì)能的表達(dá)式；由學(xué)生回顧，了解學(xué)生對(duì)探究2:彈力做功，改變彈簧的彈性勢(shì)能，方法的理我們通過(guò)彈力做功來(lái)研究彈簧的彈解有多深。2、那么我們又該怎樣研究物體性勢(shì)能的表達(dá)式。的動(dòng)能表達(dá)式呢？引入1、演示“玩彈弓”。1、回憶童年，

4、思考原理學(xué)生興趣一下子被調(diào)動(dòng)起來(lái)，2、播放視頻2、對(duì)火箭的好奇課堂氣氛十分濃烈。新課教學(xué)師：引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過(guò)的實(shí)1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)方案力殺力殺師：提出本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)方案(1)探究過(guò)程中，我們是否需這里要培要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)養(yǎng)學(xué)生在值？是否需要測(cè)出各次小車速實(shí)驗(yàn)探究度的具體數(shù)值？可以怎么做？前要養(yǎng)成(2)每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，思考問(wèn)題并思考的習(xí)伸的長(zhǎng)度有什么要求？為什回答。慣。后J正么？確的探究(3)小車獲得的速度怎樣思路，才會(huì)計(jì)算？避免探究(4)實(shí)驗(yàn)完畢后，我們用的盲目性。什么方法分析橡皮筋對(duì)小車作的功和小車速度的關(guān)系？教師活動(dòng)：

5、傾聽學(xué)生回答，幫助學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)學(xué)生活動(dòng)：2、分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問(wèn)題：分組實(shí)驗(yàn)每四人一組。小組內(nèi)討論解決老師提出的問(wèn)(1)小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？(2)紙帶上的點(diǎn)距并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)距來(lái)計(jì)算小車的速度？為什么？教師活動(dòng)：巡視、指導(dǎo)，解答學(xué)生提出的問(wèn)題，處理即發(fā)事件。重點(diǎn)指導(dǎo)一兩個(gè)組順利完成實(shí)驗(yàn)，以便后面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。教師活動(dòng)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，并投影部分學(xué)生設(shè)計(jì)的表題?；卮穑?1)將木板稍稍傾斜一點(diǎn)，讓小車從斜面上滑卜來(lái)；(2)應(yīng)采用點(diǎn)距均勻

6、的部分計(jì)算小車達(dá)到的最大速度。學(xué)生活動(dòng)：設(shè)U表格學(xué)生討論得出：通過(guò)對(duì)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。3、數(shù)據(jù)處格，理(法1)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中，并分析數(shù)據(jù)，看有什么發(fā)現(xiàn)。學(xué)生：不能。若要更精確更直觀的反映它們的關(guān)系應(yīng)該作出功一一速度曲線。學(xué)生活動(dòng)：作功一一速度曲線圖提問(wèn)：通過(guò)表格能反映彈力做功忻口小車獲彳#的速度v的定通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，提高學(xué)生動(dòng)手能力。表?yè)P(yáng)部分同學(xué)，激勵(lì)其他同學(xué)。量關(guān)系嗎？師：好。請(qǐng)作功一一速度曲線圖。教師強(qiáng)調(diào)作圖的注意事項(xiàng)：坐標(biāo)軸的選取、比例的選定、畫圖時(shí)用平滑的曲線連接等。投影展示

7、某組學(xué)生作出的功一一速度曲線。提問(wèn)：由圖線中可以看到它們到底是哪一種關(guān)系？老師提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生朝作功一一速度曲線圖上去想。體現(xiàn)老師的導(dǎo)向作用。由于W尿口v的關(guān)系圖線不是一條直線，因此橡皮筋對(duì)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(cè)可能是：W8V2、WV3學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考討論得出：作W-v2、WV3圖像。若圖像W-V2是直線就說(shuō)明W與V2成正比；若圖像W一一V3是直線就說(shuō)明W與V3成正比學(xué)生活動(dòng)：師：如何證明你們的猜測(cè)?學(xué)生：由圖可知W與V2成正比。學(xué)生活動(dòng)：教師要放開，讓學(xué)生大膽猜想，投影展示某組學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。師：請(qǐng)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-速度平方曲線。師：觀察圖線你能得到什么？師：用手動(dòng)方法處理數(shù)據(jù)很麻煩，若用電腦幫我們計(jì)算處理就要簡(jiǎn)便得多了，當(dāng)要處理數(shù)據(jù)量越大越簡(jiǎn)便。請(qǐng)大家注意觀察并體會(huì)與上面處理過(guò)程的優(yōu)缺點(diǎn)。教師活動(dòng)：讓學(xué)生分析本節(jié)觀察老師利用數(shù)表軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。學(xué)生自己進(jìn)行誤差分析并交流學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自獨(dú)立完成探究過(guò)程。有的學(xué)生可能會(huì)走彎路，甚至失敗，探究結(jié)果并不重要，重要的是讓學(xué)生親歷探究的過(guò)程。教師應(yīng)該教學(xué)生去嘗試使用4、數(shù)據(jù)處課的誤差來(lái)源己這節(jié)課的體會(huì)與卜來(lái)數(shù)表軟件，理（法2）禾U用數(shù)表軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處