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

2、究它們之間的關(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3Woooo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)，

3、只要我們每次都從距第一個(gè)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、前面我們探究了重力勢(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，改變了物體的重力勢(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、那么我們又該怎樣研究物體的動(dòng)能表達(dá)式呢？2 :彈力做功，改變彈簧的彈性勢(shì)能，我們通過(guò)彈力做功來(lái)研究彈簧的彈 性勢(shì)能的表達(dá)式。方法的理解有多

4、深。引入1、演示“玩彈弓”。2、播放視頻1、回憶童年，思考原理2、對(duì)火箭的好奇學(xué)生興趣 一下子被 調(diào)動(dòng)起來(lái)， 課堂氣氛 十分濃烈。新課教學(xué)1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案師：引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 萬(wàn)案師：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 要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù) 值？是否需要測(cè)出各次小車速 度的具體數(shù)值？可以怎么做？(2) 每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉 伸的長(zhǎng)度有什么要求？為什 么？(3) 小車獲得的速度怎樣 計(jì)算？(4) 實(shí)驗(yàn)完畢后，我們用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)：傾聽(tīng)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。學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)自

5、己的實(shí)驗(yàn) 萬(wàn)案學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，思考問(wèn)題并 回答。這里要培 養(yǎng)學(xué)生在 實(shí)驗(yàn)探究 前要養(yǎng)成 思考的習(xí) 慣。有了正 確的探究 思路，才會(huì) 避免探究 的盲目性。第8頁(yè)2、分組實(shí)驗(yàn)3、數(shù)據(jù)處理（法1）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。學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)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。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。表?yè)P(yáng)部分 同學(xué)，激勵(lì) 其他同學(xué)。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí) 驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問(wèn) 題：（1）小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí) 會(huì)受到阻

6、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 格，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)生活動(dòng)：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) 題?；卮穑海?）將木板稍稍傾斜一點(diǎn)，讓 小車從斜面上滑下來(lái)；（2）應(yīng)采用點(diǎn)距均勻的部分計(jì) 算小車達(dá)到的最大速度。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

7、彈力做功W和小車獲得的速度v的定量關(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(huà) 圖時(shí)用平滑的曲線連接等。由于W和v的關(guān)系圖線不是直線,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。老師提問(wèn) 引導(dǎo)學(xué)生 朝作功一 速度曲 線圖上去 想。體現(xiàn)老 師的導(dǎo)向 作用。猜測(cè)可能是：Wx v2、W V3 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考討論得出：作 W- v2、32投影展示某組學(xué)生作出的功一一速度曲線。Wv圖像。若圖像 Wv是 直線就說(shuō)明 W與v2成正比；若圖像 W v3是直線就說(shuō)明 W與v3成正 比提問(wèn)：由圖線中可以看到它們到底是哪一種關(guān)系？學(xué)生活動(dòng)：作功一一

8、速度平方曲線師：如何證明你們的猜測(cè)?功與速度平方的關(guān)樂(lè)田竣學(xué)生：由圖可知 W與v2成正比。學(xué)生活動(dòng)：教師要放開(kāi)，讓學(xué)生大膽猜想，4、數(shù)據(jù)處理（法2）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)生作出的功速度平方曲線。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) 課的誤差來(lái)源觀察老師利用數(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，并把自己這節(jié)課的體會(huì)與下來(lái)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 數(shù)表軟件，利用 數(shù)表軟件 進(jìn)行數(shù)據(jù) 處理。5、誤差分 析6、課