究功与速度变化的关系-教学设计.docx

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1、 “探究功及速度变化的关系教学设计一、教材分析引入本节的目的在于增加学生探究及动手的时机，让学生学会视察，大胆揣测，勇于解决问题，为下一节动能和动能定理的推导奠定根底。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拟深刻地相识到动能定理不仅适用于恒力做功，同样也适用于变力做功。从整体上看，本节内容的支配完全符合人们相识事物的思维过程，符合学生的认知规律。二、学情分析对于功和能的关系，在前两节分别讲了重力做功及重力势能的关系、弹力做功及弹性势能的关系，所以学生已经初步相识到通过做功来了解某种能量的变化，从而探讨这种能量，也就是学生已经初步体验到“功是能量转化的量度，并且学生已具有肯定的知识

2、迁移实力了。因此可以让学生通过类比，从力对物体做功入手来探究动能的变化，但首先要探究功及物体速度变化的关系。老师要依据学生的实际水平和探究任务的难度采纳不同的教学模式， 依据问题情景式探究任务运用适当的思维方法；应从学生已有的认知水平动身，留意把握教学的难度及深度。三、教学目标(一) 知识及技能1理解探究性试验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计试验。2利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。3运用物理图象探究功及物体速度变化的关系。(二) 过程及方法1通过试验操作过程中限制试验条件的方法，体验知识的探究过程。2体验通过试验数据处理找寻物理量间关系的方法。(三) 情感看法及价值观

3、1通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美，体会数理的奇妙结合，激发学生求知欲和学习爱好。2通过试验探究的各个环节，培育学生敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学看法和科学精神。四、教学重点学习探究功及速度变化关系的物理过程和所用方法，并会利用图象法处理数据。五、教学难点1探究思路的形成及试验条件的限制。2用图象方法分析处理试验数据。六、教学工具橡皮筋5根，滑块，砝码，气垫导轨，光电门，刻度尺，打点记时器电火花，纸带，坐标纸，多媒体设备。七、教学过程设计(一) 教学流程图 学生揣测试验方案设计学生汇报探究结果师生共同总结结论老师供应仪器，学生分组探究生活中的实例引入探究问题(二) 试验探究过

4、程老师活动学生活动说明复习并引入新课1复习提问：物体动能的含义是什么？2播放视频并出示思索题：(1) 箭的动能从无到有为什么会发生变化(2) 足球的动能又为什么发生改变？3引入：请同学们依据上面的例子总结一下：改变物体动能的缘由是什么？而物体的动能及物体的速度亲密相关。因此要探究功及动能变化的关系，首先要探究功及速度变化的关系。回忆后答复动能含义。视察后答复：由于弓对箭做了功和运发动对足球做了功。思索后学生代表发言：改变动能的缘由是外力对物体做了功。通过视频展示激发同学们探究的欲望。新课探究1. 揣测：提出问题：功及速度的变化可能会是什么关系？2. 试验方案的设计2.1 明确探究思路(1) 创

5、设物理情景,探究外力对物体做的功。(2) 探究出外力对物体做功后物体的速度变化。(3) 分析每次功的值和每次对应的速度变化值,找寻外力对物体做的功及物体速度变化的关系。2.2 试验方案的设计(1) 引导学生思索：你能设计什么样的试验方案证明你的揣测？(2) 学生展示后总结：前几种是重力和拉力做功，是恒力的功，后几种是橡皮筋、弹簧的弹力做功，是变力的功。生活中，我们接触更多的是变力的功，所以我们就用这种方案进展探究。 3. 试验操作技巧功的测定(1) 在试验中橡皮筋在哪个过程中对小车做功？(2) 我们是否能直接测量橡皮筋对小车做功的详细数值？假设不能，如何解决该问题？分组探讨，由小组选派代表汇报

6、探讨结果。分组探讨每个方案的试验原理、方法、利弊。各小组推举代表展示试验设计方案，如：重力法、橡皮筋法等。探讨后答复：橡皮筋被拉伸直到复原原长的过程中可能的答复：1.橡皮筋的弹力是变力，不用能恒力功公式计算；论证学生提出的试验方案的可行性，并确定本节的试验方案。老师活动学生活动说明新课探究(3) 为了使弹力每次做功成倍率变化，在试验中对橡皮筋和小车释放位置有怎样的要求？点拨：这种做法奇妙地回避了详细功数值的计算，可使问题简化，但对橡皮筋的要求比拟高。3.2 速度的测定演示：小车被橡皮筋弹射的过程。(1) 小车做什么运动？(2) 要测量小车在哪段中的运动速度？(3) 如何测量这段的运动速度？3.

7、3 平衡摩擦力(1) 提出问题：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？(2) 如何平衡摩擦力？引导学生思索平衡摩擦力的方法并黑板作图：强调考前须知：平衡摩擦力时应将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下能做匀速运动。(3) 如何推断小车做匀速运动？2. 设法让弹力每次做功成倍率变化。可能的答复：用1根、2根一样的橡皮筋进展测量，且小车每次释放的位置应一样。探讨后选派代表答复：小车先加速后匀速运动；要测量的是做匀速运动的速度；在纸带上选取间距匀称的点来确定小车获得的速度，即。小组探讨，并推举代表答复：重力、支持力、摩擦

8、力、橡皮筋的弹力；将其他力平衡掉。思索后答复：可把长木板一端垫高，使重力沿斜面对下的分力及摩擦力平衡。充分探讨后代表发言：假如纸带上打出的点间距是匀称的，说明小车做匀速运动。通过相关问题的设置和学生的答复状况，老师强调试验探究中应留意的事项。让学生驾驭从纸带获得数据、计算小车速度的方法。让学生概括总结出试验中出现误差的主要缘由及解决方案，提高学生分析、解决问题的实力。老师活动学生活动说明新课探究总结：这样我们就测定了和两个物理量，再进展同样的五组或六组试验，再将试验数据进展分析，就可以得和的关系。3.4 改良方案为了减小试验误差，我们对同学们设计的试验方案进展改良，用气垫导轨代替长木板，用滑块

9、代替小车，用光电门代替打点计时器。 展示气垫导轨、光电门，简单介绍试验器材的原理。这个试验方案的原理同上面试验是一样的，但这个试验方案在器材选择上有很大的优越性：用气垫导轨最大限度的削减摩擦力；用光电门直接显示速度。4. 学生分组试验每个小组的试验桌上都摆放了5条橡皮筋，请我们各小组相互协作、严密协作，在操作中留意以下问题：a将气垫导轨调整水平b必需运用同一规格的橡皮筋c每次释放滑块时的位置应一样d记录数据时只记录滑块匀速运动的速度值，每次读数后在下一次试验前要按清零键清零。每小组按要求进展试验并将数据填入下表。5. 试验数据处理及结论1提出问题：请各小组关闭电源，分析你们组的的数据, 猜猜及

10、是什么关系 2提出问题：如何更直观、简便地分析功及速度变化的关系？搜集各组的作图状况，并通过实物投影进展展示。3提出问题：由此我们可以得出什么样的结论？4总结结论：当物体初速度为零时，外力对物体做的功及物体速度的平方成正比，即 (以上数据的处理都是手工操作完成的，我们也可以用数表软件来处理数据学生视察气垫导轨、光电门并思索改良方案的优越性依据操作步骤和留意的事项，学生分组进展试验探究。集体答复：在坐标纸上作图象。各小组在坐标纸上建立坐标系，先作出曲线，再作曲线小组代表答复：外力对物体做的功及物体速度的平方成正比要求小组各成员在试验中严密协作，共同完成试验探究；同时老师依据学生试验的状况适时点拨

11、。让学生体会这种用数学方法解决物理问题的思路，培育学生养成良好的思维习惯。(三) 课堂达标练习1关于探究功及物体速度变化的关系试验中，以下表达正确的选项是A每次试验必需设法算出橡皮筋对小车做功的详细数值B每次试验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一样C放小车的长木板应当尽量使其水平D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出2用如下图的装置，探究功及物体速度变化的关系。试验时先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动状况。视察发觉纸带前面局部点迹疏密不均，后面局部点迹比拟匀称，答复以下问题：打点计时器纸带橡皮筋

12、1适当垫高木板是为了2通过纸带求小车速度时，应运用纸带的 填“全部、“前面局部或“后面局部。八、课堂小结：师问：请同学们总结这节课你们学到了什么学生总结后集体答复：1功及速度变化的关系：当小车初速度为零时，力对小车做的功及速度的平方成正比。2探究问题的思路：提出问题揣测假设方案设计试验探究归纳结论实践验证九、课后探究1除了用试验的方法验证外，能否用理论推导的方法来验证，假如可以，应如何验证？2完成学案中的思索及探究。十、板书设计试验：探究功与速度变化的关系1. 揣测：2. 试验方案的设计3. 试验操作技巧3.1 功的测定：一样橡皮筋、同一位置释放3.2 速度的测定：纸带或光电门3.3 平衡摩擦

13、力：3.4 改良方案：气垫导轨、光电门4. 试验数据处理与结论4.1 处理方法：4.2 试验结论：外力对物体做的功与物体速度的平方成正比()，即。参考文献:1 物理课程标准研制组等编写. 一般高中物理课程标准. 北京:人民教育出版社,20062 人民教化出版社等编著. 一般高中课程标准试验教科书物理必修2. 北京:人民教化出版社,20213 人民教化出版社等编著. 物理必修2 老师教学用书. 北京:人民教化出版社,20211、如图为某学习小组做“探究功及速度变化的关系的试验装置，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W当用2条、3条，完全一样的橡皮筋并在一起进

14、展第2次、第3次试验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放，分别测出小车获得的速度见下表纸带小车橡皮筋打点计时器木板次数小车速度v小车速度的二次方v22111.9923453.169.991除图中已有试验器材外，还打算了以下器材，其中不须要的是 只要填字母代号； A垫板B秒表C刻度尺D导线和沟通电源2依据题意可知，第2次试验中橡皮筋做的功可记为 ；3由表格中的数据可以看出橡皮筋做的功和 选填“v或“v2”成正比2、某学习小组做“探究功及物体速度变化的关系试验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，豫皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条、，完全一样的橡皮筋并在一起进展第2次、第3次、试验时，使每次试验中橡皮筋伸长的长度都保持一样，每次试验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出(1)图中木板倾斜的目的是为了 ； (2) 为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在得到的纸带上的A、B、C、D四点中，应当选用 点的速度才符合要求(3)假设木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态及小车所在的位置，以下说法正确的选项是 。 A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态 C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线