《實(shí)驗(yàn)：探究功與物體速度變化的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案

1、優(yōu)秀教案歡迎下載第六節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系學(xué)案姓名年級班級日期【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識與技能1 會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度；2 學(xué)習(xí)利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。二、過程與方法1、通過參與整個(gè)探究過程，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和艱辛歷程。 2 、通過解決變力做功問題，體會(huì)科學(xué)方法的精妙。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過探究過程激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣，享受成功的樂趣，體會(huì)物理學(xué)研究的科學(xué)性?！局攸c(diǎn)】1、再次體會(huì)功和能量變化關(guān)系。 2 、實(shí)驗(yàn)方案的制定和實(shí)施。 3 、數(shù)據(jù)的圖像處理。【難點(diǎn)】1、橡皮筋的彈力做功的處理。 2 、數(shù)據(jù)的處理?！娟P(guān)鍵】做好實(shí)驗(yàn)方案的制定和實(shí)施【學(xué)法指導(dǎo)

2、】以自主閱讀教材和小組討論的形式為主，憑借學(xué)案分析和制定出實(shí)驗(yàn)操作步驟，找出其中關(guān)鍵問題的解答辦法?！緶毓手隆恳?、思考回答1、什么叫動(dòng)能？2、動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)？3、在前幾節(jié)通過對做功的探究，得到了重力勢能和彈性勢能的表達(dá)式，能否利用同樣的思錄和方法得到動(dòng)能的表達(dá)式？【新知探究】二、實(shí)驗(yàn)探究形成規(guī)律（一）自主探究，提出預(yù)案要利用實(shí)驗(yàn)探究“外力做功和速度變化的關(guān)系”，你能提出幾種預(yù)案？（可參考“實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”、 “用鐵架臺打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體”等實(shí)驗(yàn)方案和課本方案。）優(yōu)秀教案歡迎下載（二）合作探究，分組實(shí)驗(yàn)（本課實(shí)驗(yàn)采用教材70 頁參考案例二）1、實(shí)驗(yàn)儀器：長木板

3、（側(cè)面分別釘上兩個(gè)釘子）、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶、復(fù)寫紙、電源和導(dǎo)線）、直尺2、思考與討論：（1）探究中，我們能否測出橡皮筋做功的具體數(shù)值？若不能，可采取什么措施？。（2）為了達(dá)到各次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功成倍增加，即實(shí)現(xiàn)倍增，對各次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的伸長量有什么要求？你想出了什么辦法？。（3）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？。（4）紙帶上的點(diǎn)距并不都是均勻的，應(yīng)該采用哪些點(diǎn)距來計(jì)算小車的速度？為什么？。（5）小車獲得的速度怎樣計(jì)算？。（6）實(shí)驗(yàn)完畢后，用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小車速度的關(guān)系？。3、擬定步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)a.如圖所示：先將軌道置于水平桌面上，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)

4、器固定在軌道上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將軌道安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)，直至輕推小車后使 小車恰能在板上做運(yùn)動(dòng)為止。b.如圖，拉長橡皮筋使小車位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，記錄本次橡皮筋做的功為w 。c.用 2 條、 3 條、 4 條、 5 條橡皮筋分別代替1 條橡皮筋重做實(shí)驗(yàn)，保證每次釋放小車的位置，即橡皮筋每次拉伸長度都一致，以保證第2 次、第3次橡皮筋的功是、，記錄數(shù)據(jù)。d.在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5 條紙帶中， 分別找出小車開始近似做的點(diǎn)，并分別測出小車的速度為v1、v2、v3、v4 、v5，記錄數(shù)據(jù)。f. 以功為縱軸（第一次橡皮筋做的功w為縱

5、軸的單位長度） ，以速度為橫軸，建立坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法作出w-v 圖像，看是否是直線。 若不是，再做、圖像，最終確定功與速度的函數(shù)關(guān)系。3、處理數(shù)據(jù)，得出規(guī)律（1）設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格：優(yōu)秀教案歡迎下載（2）根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫圖，找出功與速度關(guān)系結(jié)論：。（3）結(jié)論：反饋練習(xí)：1、 為了計(jì)算由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度，在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖1 所示的一條紙帶，在a、b、c、d 中應(yīng)該選用哪個(gè)點(diǎn)的速度才符合要求？圖 12通過第4、5 節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道，重力勢能的變化與重力做功密切相關(guān)，彈性勢能的變化與彈力做功密切相關(guān)那么，請你猜測動(dòng)能的變化與什么力做功密切相關(guān)呢？a動(dòng)力 b阻力 c合外力

6、 d不能確定【溫馨提示感悟領(lǐng)會(huì)】優(yōu)秀教案歡迎下載1、 當(dāng)用 2 條、3 條同樣的橡皮筋進(jìn)行第2 次、第 3 次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都保持和第一次一致，以保證第2 次、第 3 次橡皮筋的功是2w、3w2、 可參考下列方法：在長木板的有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車在斜面上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（此時(shí)小車上不掛橡皮筋）。這時(shí)小車在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。3、 在用紙帶確定由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度時(shí)，應(yīng)該是橡皮筋恢復(fù)形變以后小車的速度，所以在紙帶上應(yīng)選用那些間距較大，具相對均勻的點(diǎn)來確定小

7、車的速度。4、本探究實(shí)驗(yàn)中的重要方法及技巧研究兩個(gè)物理量的比例關(guān)系是探究兩個(gè)量數(shù)量關(guān)系的重要方法，研究比例關(guān)系可以為實(shí)驗(yàn)測量提供很大的方便和可能。例如，一根橡皮條對小車做的功是很難確定的，如果改用兩根橡皮條在完全相同的情況下做的功的具體數(shù)值仍是很難確定的。但是，若以一根橡皮條對小車做的功為功的單位w，兩根橡皮條做的功無疑是2w。將問題轉(zhuǎn)化以簡化實(shí)驗(yàn)過程：探究的任務(wù)是外力對物體做的總功與速度變化的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)總是讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，使測定兩個(gè)速度（初速度和末速度）的問題轉(zhuǎn)化為測定一個(gè)末態(tài)速度的問題，非常有利于操作和數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn)規(guī)律（也有不足之處）。設(shè)法減小實(shí)驗(yàn)誤差：實(shí)驗(yàn)誤差的大小直接關(guān)系著探究工作是否成功，是否能正確地建立變量之間的關(guān)系，揭示事物的本質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)注重了兩個(gè)方面：平衡小車在木板上運(yùn)動(dòng)的摩擦力保證小車脫離橡皮條后做勻速運(yùn)動(dòng)；