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探究功与物体速度变化的关探究功与物体速度变化的关系教学设计系教学设计探究功与物体速度变化的关系教学设计探究功与物体速度变化的关系教学设计【教学目标】【教学目标】一、知识与技能一、知识与技能 1 1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路，经历、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路，经历探究学习的体验过程。探究学习的体验过程。2 2、理解巧妙改变做功倍数的方法。、理解巧妙改变做功倍数的方法。3 3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。4 4、能进行实验操作，会采集实验数据。、能进行实验操作，会采集实验数据。5 5、学会利用实验数据寻找、学会利用实验数据寻找 w w 与与 v v 的关系。的关系。二、过程与方法二、过程与方法通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线，通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线，利用图象寻找物理量之间的变化关系，并得到物理结论。利用图象寻找物理量之间的变化关系，并得到物理结论。三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观通过本节课的学习，通过本节课的学习，感受探究过程中避繁就简的方法选择，感受探究过程中避繁就简的方法选择，培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科实事求是的科学品质。学品质。【教学重点、难点】【教学重点、难点】学习探究功与速度变化关系的物理方法，并学会实验数据学习探究功与速度变化关系的物理方法，并学会实验数据的处理方法图象法。的处理方法图象法。【教学方法】【教学方法】实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。【教学用具】【教学用具】第 2 页长木板，相同橡皮筋长木板，相同橡皮筋(若干若干)，小车，打点计时器。，小车，打点计时器。【教学过程】【教学过程】一、引入新课一、引入新课观察运动员掷铅球，人推车启动等视频。观察运动员掷铅球，人推车启动等视频。师：是什么改变物体运动速度师：是什么改变物体运动速度?生：由牛顿定律知，力是速度变化的原因。生：由牛顿定律知，力是速度变化的原因。结论：力对物体做功可以改变物体运动速度。结论：力对物体做功可以改变物体运动速度。师：师：功与物体速度的变化有什么样的关系呢功与物体速度的变化有什么样的关系呢?我们今天用实我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。验的方法来探究功与物体速度变化的关系。二、进行新课二、进行新课实验目的：探究功与物体速度变化的关系。实验目的：探究功与物体速度变化的关系。师：在实验中，应如何对物体做功师：在实验中，应如何对物体做功?又如何改变每次做功的又如何改变每次做功的大小呢大小呢?(引导学生讨论后总结引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功，也可以用既可以考虑用恒力做功，也可以用变力做功。若用恒力做功，例如用一砝码盘牵引着小车做实变力做功。若用恒力做功，例如用一砝码盘牵引着小车做实验，验，则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功，可以采用容易获取的橡皮筋作做功的大小。若用变力做功，可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。为器材之一。师：橡皮筋对小车做的功如何测量师：橡皮筋对小车做的功如何测量?生：拉力为变力，做功很难直接测量。生：拉力为变力，做功很难直接测量。师：橡皮筋的拉力是变力，无法直接进行测量计算。师：橡皮筋的拉力是变力，无法直接进行测量计算。师：师：那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?第 3 页生：不需要，知道比例关系也可以。生：不需要，知道比例关系也可以。师：那又如何改变每次做功的大小师：那又如何改变每次做功的大小?生：我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。生：我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。师：每次实验对橡皮筋的长度有什么要求师：每次实验对橡皮筋的长度有什么要求?生：拉伸长度相同，保证每根橡皮筋做功相同。生：拉伸长度相同，保证每根橡皮筋做功相同。师：师：回答非常好，回答非常好，如果一条橡皮筋对小车做功为如果一条橡皮筋对小车做功为 W W，则两条则两条橡皮筋做功为橡皮筋做功为 2W2W，三条为，三条为 3W3W，依次类推，每次做功都可以，依次类推，每次做功都可以用用 W W 的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。之处在于巧妙的回避了功的测量。师：应如何来测量物体的速度呢师：应如何来测量物体的速度呢?(学生分组讨论，用打点计时器或者用气垫导轨配套光电学生分组讨论，用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门)门)师：介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。师：介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。生：可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。生：可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。师：展示方案图。师：展示方案图。师：只有橡皮筋的拉力做功吗师：只有橡皮筋的拉力做功吗?生：讨论后，不是，还有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力生：讨论后，不是，还有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力的办法处理掉。的办法处理掉。师：展示图片，平衡摩擦力。师：展示图片，平衡摩擦力。师：小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动师：小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动?生：先加速运动，再匀速运动。生：先加速运动，再匀速运动。第 4 页师：纸带上的点，间距并不都是均匀的，应该采用什么样师：纸带上的点，间距并不都是均匀的，应该采用什么样的点来计算小车速度，为什么的点来计算小车速度，为什么?展示图片，取点迹清晰，间距较大且相当均匀的点来计算展示图片，取点迹清晰，间距较大且相当均匀的点来计算速度，纸带匀速运动说明拉力做功完成。速度，纸带匀速运动说明拉力做功完成。学生进行实验。学生进行实验。数据处理：从得到的数据可看出：数据处理：从得到的数据可看出：W W 越大，越大，V V 越大。越大。师：猜想师：猜想 W W 与与 V V 有何关系。有何关系。生：生：W W 与与 V V 成正比。成正比。师：如何验证。师：如何验证。生讨论回答，师补充：以生讨论回答，师补充：以 W W 为横坐标，为横坐标，V V 为纵坐标，描点，为纵坐标，描点，用平滑的线拟合这些点，若绘出的图像是过原点的直线，猜用平滑的线拟合这些点，若绘出的图像是过原点的直线，猜想成立。想成立。师：若不是这样，我们可继续猜想，师：若不是这样，我们可继续猜想，W W 与与 V2V2 成正比，如何成正比，如何验证验证?生思考，师点拨：仍以生思考，师点拨：仍以W W 为横坐标，为横坐标，V V 为纵坐标，若要确定为纵坐标，若要确定猜想成立，得判断绘出的图像是二次曲线，不太容易。怎么猜想成立，得判断绘出的图像是二次曲线，不太容易。怎么处理处理?以以 W W 为横坐标，为横坐标，V2V2 为纵坐标，若绘出的图像是过原点为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明的直线，说明 W W 与与 V2V2 成正比成正比师：师：若不是这样，若不是这样，我们可继续猜想，我们可继续猜想，W W 与成正比，与成正比，如何验证如何验证?生：以生：以 W W 为横坐标，为纵坐标，若绘出的图像是过原点的为横坐标，为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明直线，说明 W W 与成正比与成正比生处理数据，得结论。生处理数据，得结论。第 5 页