2022年教学设计方案探究功与物体速度变化的关系 .docx

《2022年教学设计方案探究功与物体速度变化的关系 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年教学设计方案探究功与物体速度变化的关系 .docx（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 教案设计 -7.6 探究功与物体速度变化的关系江西省吉水县其次中学 李拥军【设计思想】1、环绕试验设计、试验操作与试验数据处理三个环节引导同学绽开探究过程；通过小组争论、动 手试验和试验数据处理等一系列活动激发同学主动参加的积极性和和学习的热忱；老师依据学问发 生、进展与变化的过程通过穿针引线的方式积极引导同学进行探干脆学习,努力激发同学学习的兴 趣,培育同学探究发觉和合作学习的才能；2、采纳 “问题 争论 试验 归纳 ” 的探究性教案模式,使同学在获得学问的同时,学会科学争论的方法,经受相伴着探究活动 的深化而产生的情感体验；【教材分析】在前

2、面几节内容中,已经胜利地建立了重力势能的概念,清晰了重力的功与重力势能转变量间的关 系,也探究了弹性势能的表达式；那么,力对物体所做的功与物体的动能间又有什么关系呢？应当 从什么途径动身进行争论呢？明显,既可以从已有学问动身通过规律推导的方法进行争论,也可以通过试验的方式进行探究；引入“ 探究功与物体速度变化的关系” 的目的就在于给同学增加探究与体验的机会,提高理论联系实际的水平,并有效地促使同学在探究中开阔思路,在分析问题和处理问 题的过程中提高探究问题的水平；因此,本节内容从试验的方向进行探究；对老师来说,这是一节 较难驾驭的内容,无论从教案设计,仍是试验预备来说,都有相当的难度；老师要积

3、极制造条件,让同学亲身经受试验探究的过程；本节内容的设计中,采纳橡皮筋拉小车,使小车获得动能的过程中,探究橡皮筋做的功与小车速度 变化的关系；由于橡皮筋的弹力随其长度转变量间的关系是非线性的,因而橡皮筋对小车的功无法 用现成的公式进行运算；本试验的精妙之处就在于奇妙地回避了功的运算；由于假如一条橡皮筋对小车做功为时,两条橡皮筋对小车做的功就是2W ,三条橡皮筋对小车做功为3W,依次类推,各次试验中橡皮筋对小车的功都可以用的倍数来表达,再利用打点计时器来测定各次试验中小车的速度,依据一系列橡皮筋的功和与之对应的小车速度的测量值即可找出功与物体速度变化间的关系；从本章学问的整个体系来说,本节教材只

4、是为下一节“ 动能和动能定理” 的理论推导奠定一个熟悉基 础,在教案中应敏捷把握；通过“ 探究功与物体速度变化的关系” 的试验,也可以有效地促使同学在 学习动能定理后能比较深刻地熟悉到动能定理不仅对恒力做功的条件下成立,在变力做功的情形下 也是成立的；【学情分析】同学在本章的前几节内容中,已经初步树立了功是能量变化的量度的观念；那么,力对物体所做的 功与物体动能的转变量间存在着什么关系呢？这是同学急待解决的问题；引入“ 探究功与物体速度 变化的关系 ”这节内容正所谓急同学所急,但假如运用恒力做功的方式来探究功与物体速度变化间的关系,可能会使同学产生审美疲惫,由于我们在“ 探究加速度与力、质量的

5、关系” 时已经用过这套试验装置；现在,挑选利用橡皮筋的拉力做功来探究功与物体速度变化间的关系,不仅考虑到这样 处理简洁使同学产生新奇感,进而产生探究的爱好,也由于变力做功对实际问题来说更具有普遍性；这样的设计思路,把不便于用公式进行运算的橡皮筋对小车的弹力的功通过思维的变换,用转变1 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 橡皮筋条数,保持小车在相同距离的条件下,弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比来取代,这是 一种极其奇妙地思路,也是一种很好地进行科学探究的思维方法；同时,也特别符合中同学的认知 特点,对开阔同

6、学的视野,提高科学素养等方面都会产生积极的影响；【教案目标】学问与才能1、练习使用打点计时器打下的纸带运算物体运动的速度；能独立进行试验操作,会采集试验数据 2、利用纸带打点计时器、橡皮筋、小车探究功与物体速度变化的关系；3 、能够对试验数据进行分析与处理,学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系；4、通过探究出了做功与速度变化的关系,找出动能与速度的关系了；5、能够领悟探究功与物体速度变化的关系试验的设计思路；明确用一根橡皮筋所做的功为单位简 化问题的思想方法,知道利用小车做匀速运动阶段测量速度比较合理；过程与方法 通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验学问的探究过程和物理学的争

7、论方法；情感、态度与价值观通过试验探究,让同学经受自主探究、合作学习的情感体验,体会学习的欢乐,激发学习的爱好；通过亲身实践,树立“ 实践是检验真理的唯独标准”的科学观；【教案重点】本节教案内容的重点是试验方案的设计与挑选,学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据；【教案难点】难点是通过对试验数据的分析得出功与物体速度变化的关系；【教案策略与手段】老师在本节课的授课中难以驾驭的是如何引导同学进行积极地摸索,使同学既能发挥制造性思维,也能够环绕本节的重点把探究活动深化下去；因此,本教案设计中,采纳同学分组试验的方法；在 老师适当的引导下,通过同学自主探究和合作学习的方式绽开教案

8、过程,努力使同学在经受探究的 过程中,增强问题争论的意识,提高分析问题和解决问题的才能；【教案方法】试验观看法、图象法、迁移法；【课前预备】1、同学分组试验器材的预备 预备 6组试验）小车 前端带小钩,挑选有轮缘的轮子,以尽可能保证小车作直线运动）；100g200g的砝码；可以调剂倾斜程度的叠加木板轨道、并在轨道一端适当位置固定一个用于固定橡皮筋的钉子；电火花计时器及纸带；2、老师帮助教案资料6根等长的橡皮筋,刻度尺,铁夹等；两把儿童飞镖玩具,；PPT 课件；导学材料；合作探究评判标准表. 3、有关器材的挑选1）橡皮筋的挑选从本试验的设计思路看,橡皮筋的挑选是关键；本试验要求用相同规格的橡皮筋

9、,但市场上常见的橡皮筋 圈）粗细不一,一样性差,不同橡皮筋 筋比较粗,弹力偏大,当试验中橡皮筋的数目增至圈）之间的弹力差异也比较大；而且由于橡皮橡皮 4根以上时,弹力过大,纸带上打出的点数过少,以致找不出小车作匀速运动时所打出的点；因此,市场2 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上常见的橡皮筋 圈）并不适合用在本试验中；现在,市场上可找到的横断面为圆形、单根半径约 为0.7mm的橡皮筋比较适合于本试验；挑选橡皮筋时,应当让同学参加进来,这是提高同学分析解 决实际问题才能的好机会；2）试验装置的安装如下列图

10、,先固定好电火花计时器,将6根等长的、长度约为62cm的同规格的橡皮筋固定于斜轨道一端的钉子上,使橡皮筋处于自然长度；试验中,橡皮筋的长度、电火花计时器与钉子间的距离要 视橡皮筋的详细情形做适当的调整,保证在橡皮筋的弹性限度内,并且有适当的伸长量,便利提高 测量的精确度；3）试验操作情形掌握小车质量约 200g,当试验中加到多条橡皮筋时,由于小车的运动速度过大,纸带上打出的点数就可 能太少,从而难以挑选合适的点来运算小车的速度；为此,可在小车上加 100g200g的砝码；这样,试验时可以依次加到 6根橡皮筋,打出 6条纸带,在用图象法进行数据处理时,包括开头点 速度为零的点,即坐标原点）,就有

11、 特点；7个点,在描画曲线时也比较简洁判定曲线的函数4）组建自主探究小组,6人组成一个探究小组,组长安排分工试验探究任务,指挥本组操作,各组员明确自己的职责,分工合作,协商解决显现的问题；【教案过程】；男同学把橡皮筋拉长点两位同学上来玩弹射飞镖同学爱好一下子被调动起来,同时松手把飞标弹射出去；其它同学留意观看,看到什么不同的现象？引导同学摸索 : 同学们看到什么不同的现象？橡皮筋伸长 ,产生弹力 ,在形变复原的过程中 ,对飞镖做了功；另一方面 , 飞镖离开橡皮筋获得速度；请猜想 : 飞镖离开橡皮筋的速度与哪些因素有关 .让同学依据已有的生活体会 ,小组争论 ,尽量多地回答 ,如橡皮筋的拉长量、

12、劲度系数、飞镖的质量、空气阻力 3.生活中的物理现象给了我们什么启示？展现生活现象中相关的图片：第1幅,弹弓弹射物体时把皮筋拉得长长的第2幅,骑车时运动员都拼命蹬车,第三、四幅,运动员奋力把球打出去；同时引导同学摸索得到什么启示？4.概括同学的回答 ,总结探究功与物体速度变化的定性关系；1）为对物体做功的同时使物体速度变化了2）做的功越多,速度变化越快；、小车、电火花打点计时器、纸带如干、橡皮筋如干 一些技巧性的预习摸索题题： 多媒体投影在探究时我们要解决1.橡皮筋所做的功是不是我们所探究的问题中的哪个功呢？怎样排除摩擦力的影响？2.怎样测量不同橡皮筋对物体所做得功？怎样保证每条橡皮筋做功相同

13、？3.小车如何运动？应当取纸带上哪些点的间距来运算小车的速度 . 4依据测出的数据怎样建立图象？是否可以用W-S图像代替 W-V 图像？同学积极回答 ,老师确定同学的正确之处 ,科学地进行评判；三.分组试验,合作探究1、每 6人组成一个探究小组,组长安排分工试验探究任务,指挥本组操作,各组员明确自己的职责,分工合作,确定试验步骤,协商解决显现的问题； 2、老师指导操作 . A器材安装： 计时器固定时,不能放偏,要考虑皮筋原长和伸长量因素 3）橡皮筋长度要尽量保持一样 4）如何平稳摩擦力？怎么知道已经平稳掉了 . B.操作时：1）合作的组员可以把先处理打好的纸带,准时测量数据 2）选哪些点来测量

14、？要求点迹清析,同直线,间隔相等）3）可以取多点间距求平均值；4）读数时,应当读到哪一位？合理单位是什么？5）有几位有效数字？4 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - C.作图提示：1）合作的组员可以先在坐标纸上选适当的标度建坐标系；2）连线时,怎样拟分各位标点；3）作哪几个探究图象？3、老师活动：巡察、指导,解答同学提出的问题,处理即发大事；重点指导一两个组顺当完成实 验,以便后面试验数据的处理；四同学展现探究成果,沟通探究的问题和体会；1.各试验小组投影展现各组同学自行设计的试验数据表格,采集的数据,数据

15、的处理结果,让同学 评判各自的优点和缺点；沟通探究过程中所的问题和体会；2.老师点评,总结课堂内容：刚才同学们动手操作,齐心协力地进行了一次科学的试验,经受了一次自主探究合作学习的过程,体会了追求学问的欢乐；从同学们的操作和展现成果和沟通体会的情形来看,这是一次特别胜利的 探究；我们不仅发觉了真理,得出了做功正比于速度平方的结论；这是一次特别胜利的探究,可喜可贺；请把掌声献给自己！五课堂总结、点评1.老师活动：让同学概括总结本节的内容；请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评判黑板上的小结内容；2.同学活动：仔细总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结

16、和自己的 小结,看谁的更好,好在什么地方；培育同学概括总结才能；3.反思提高 1）这节课我学到了哪些方法？2）这节课我仍有哪些地方没有学会？3）这节课我仍有什么困惑？4）这节课我是怎样自主学习的？5）这节课我是怎样和小组成员沟通、探究的？六探究测评一） .课题自评；1关于探究功与物体速度变化的关系的试验,以下表达正确选项 A.木板只要略微倾斜一下即可,没有什么严格要求 B.木板的倾斜角度在理论上应满意以下条件,即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻 力 C.假如小车在倾斜的木板上做匀速运动,就木板的倾斜程度是符合要求的 D.其实木板不倾斜,问题也不大,由于试验总是存在误差的3在探究功与

17、物体速度变化关系的试验中,得到如图 5-12所示的纸带 ,造成纸带中的点的缘由可能是 5 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - A没有把木板垫高以平稳摩擦力. B橡皮筋力度不够. C把木板垫得太高 . D 上述三种情形都有可能4.在探究功与物体速度变化关系的试验中 1.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了 W与v的几组数据,请你对这些数据进行处理,并确定 W 与v之间的关系 W1 为物体速度由 0.00变化到 0.80 m/s时所做的功 . W/ 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.0

18、0 6.00 v/ 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 v2/0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57 2.现有以下器材：电火花打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等 .试设计一个试验,争论合外力的功与物体速度的关系 .要求：1）构思试验方案；2）说明操作方法、测量方法和测量数；3）说明探究功与速度关系的方法 . 【板书设计】1. 生活中物理现象的启示2. 猜想和假设3. 试验设计思路4. 试验探究技巧5. 合作探究6. 探究结果和体会7. 探究结论：做功正比于速度平方；【教案流程图】6 / 12 名师归纳总结 - - - -

19、 - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的实例同学猜想试验设计方案老师供应仪器学引入探究的问题和设计技巧生分组分工探究同学汇报探究结果师生共同总结自我评判反思提高老师点评沟通探究体会【课后体会】本案例是一个探究式学习的课堂教案设计 ,整个设计贯穿同学自主构建学问这一主线 ,抓住了探究式 学习的本质和核心 ,充分调动了同学学习的主动性 ,通过本次探究式教案尝试 ,主要有以下两点体会 : 1.教案前应激发同学的探究欲望 ,引发其认知冲突；2.活动中 ,应让同学体验科学探究的过程 ,领悟科学争论的方法；【附件】教案资源一 导学材料 -探究功与速度变

20、化的关系一、学习目标1、会练习使用打点计时器打下的纸带运算物体运动的速度；2、利用纸带打点计时器、橡皮筋、小车探究功与物体速度变化的关系；3 、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系；4、通过探究出了做功与速度变化的关系,找出动能与速度的关系了；二、课前预习 试验目的 - 试验方案 - 试验器材 - 试验步骤 - 三、学习过程 一）问题的提出：力对静止物体做的功与速度变化到底有怎样的定量关系 . 二）、猜想与假定：W可能正比于 v、v2、v3 ？三）、探究思路 : 问题一：外力如何对物体做功？如何运算做功？如何转变每次做功的大小？如何测量对物体所做的功？问题二：怎样测出外力对物体做功前后物

21、体的初末速度变化？如何测量物体的速度呢？7 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 问题三：用什么方法分析试验数据探究试验结果呢？四）、设计探究方案：用橡皮筋做功使小车获得速度1、设计中要解决的问题1）对小车做功的力有哪些力？小车在木板上运动时会受到阻力,可以采纳什么方法进行补偿. 怎样排除摩擦力的影响？2）探究过程中 ,我们是否需要测出橡皮筋做功的详细数值 . 橡皮筋的弹力的功是不是就是我们所探究的问题中的哪个功呢？怎样测量不同橡皮筋对物体所做得功？每次试验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求 . 怎样保证每条橡皮筋

22、做功相同？3）小车如何运动？纸带上的点距并不都是匀称的 ,应当采纳那些点距来运算小车的速度 .为什么 . 4）依据测出的数据 ,怎样猜测功与速度的关系？怎样建立图象争论功与速度的关系？5）建立 W-V 图像是否可以用 W-S图像代替？问题的解决：1）功的确定：A、橡皮筋的弹力的功不便于用公式运算,然而转变橡皮筋的条数,保持小车相同的运动距离,就弹力做功的大小与橡皮筋的条数成 _比；由于假如一条橡皮筋对小车做功为 W时,就两条橡皮筋对小车做的功就是 2W ,三条橡皮筋对小车做功为 3W ,依次类推,各次试验中橡皮筋对小车的功可以用的倍数来表达；B、橡皮筋的挑选：要挑选粗细差不多,弹性也比较一样的

23、橡皮筋；C、橡皮筋的弹力的功是我们所探究的问题中的哪个功吗？不是,由于试验中除了橡皮筋的弹力做功,仍有；_做功,如忽视其不计,将影响试验的精度2）如何排除摩擦力的影响呢？使轨道倾斜一个合适的角度,让重力沿斜面对下的分力来平稳摩擦力；可以轻轻推一下小车,并利用打点计时器打出的纸带上的点的分布情形来判定小车是否作 _运动；3）如何测定小车的速度？为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系,需要测量的是 _时候的速度,即小车做 _运动的速度；所以,应当在纸带上挑选间距匀称点来测量小车做匀速运动的速度；即如图中 A、 B、C间的距离 S,小车速度的表达式为 v= _；. . . . . . . . . .

24、. A B C 按图中所示将试验仪器安装好,把木板一端上升一点让其倾斜,给小车安放后平稳摩擦力2先用一条橡皮筋拉小车,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,取下纸带,测出纸带上间隔匀称的间距 S1,求出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋对小车做的功为 W1 ,将这一组数据记入表格3用2条橡皮筋做试验,试验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这时橡皮筋对小车做的功为W2 ,测出纸带上间隔匀称的间距S2,求出小车获得的速度v2,将数据记入表格8 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4用3条、 4条 橡

25、皮筋做试验,用同样的方法测出功和速度,记入表格2试验数据的分析与处理 摸索：1怎样进行试验数据的分析与处理？2要探究 W 与V的哪几种可能关系？要怎样探究？流程如何？3哪种情形最能说明 W 和V 的详细定量关系？作图留意的问题1）在坐标纸上建立什么样的物理量？如何确定适当的标度？如何把各个坐标点拟合成线？2）由于在 W-v坐标系中描画出 W 、v的各对应点后,既要观看各点的位置关系,又要考虑这些点间应有的函数关 系；而由于存在着试验误差,这些点的位置既可能表现为直线分布,也可能呈曲线分布；3）假如试验得到的各点在 W-v 坐标系中大致呈直线性分布,又如何说明？如何处理？.同学分组,各组员明确职

26、责；二.各小组安设计方案进行试验操作；三.合作的组员进行数据采集 四.合作的组员数据分析和处理 五.各小组展现坐标纸上的试验图像,沟通试验成果：四、试验结论 :功与物体速度的 ）成 ）；五导学测评1.关于探究功与物体速度变化的关系的试验,以下表达正确选项 A.木板只要略微倾斜一下即可,没有什么严格要求 B.木板的倾斜角度在理论上应满意以下条件,即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻 力 C.假如小车在倾斜的木板上做匀速运动,就木板的倾斜程度是符合要求的 D.其实木板不倾斜,问题也不大,由于试验总是存在误差的3在探究功与物体速度变化关系的试验中,得到如图 5-12所示的纸带 ,造成纸带中

27、的点的缘由可能是 A没有把木板垫高以平稳摩擦力. B橡皮筋力度不够. C把木板垫得太高 . D 上述三种情形都有可能4.在探究功与物体速度变化关系的试验中,得到如图 5-14所示四条纸带 ,应选用 9 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 六.课外作业1.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据,请你对这些数据进行处理,并确定 W 与v之间的关系 W1 为物体速度由 0.00变化到 0.80 m/s时所做的功 . W/ 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 v

28、/ 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 v2/0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57 2.现有以下器材：电火花打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等 .试设计一个试验,争论 合外力的功与物体速度的关系 .要求： 1）构思试验方案；2）说明操作方法、测量方法和测量数； V 位移S平V位移 S立方方1 1W 2 2W 3 3W 4 4W 5 5W 11 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、数据分析和处理四. 试验结论 : 做功与物体速度的 ）成 ）12 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页