教學(xué)設(shè)計探究功與速度變化的關(guān)系

1、教學(xué)設(shè)計（一）實驗介紹1 .實驗?zāi)康模罕緦嶒灥膶嶒災(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)，是一個過程量，而速度是一個狀態(tài)量，速度變化才是過程量，所以我們必須向?qū)W生交代清楚這一點，并指明當我們研究力對原來靜止的物體做功時，速度變化的大小與物體獲得的速度在數(shù)值上是相同的。于是我們的實驗?zāi)康臑樘骄苛υ瓉盱o止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系。2 .實驗器材：我們所需要的實驗器材有：滑軌、橡皮筋、小車、交流電源、電火花計時器、紙帶、刻度尺、坐標紙3.實驗原理：由于我們要探究力對原來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測量出功與速度的數(shù)值，進而研究它們之

2、間的關(guān)系。通過上一節(jié)彈簧變力功的學(xué)習(xí)我們知道，當橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算。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3W。從而回避了直接求功的這種方法。在引導(dǎo)過程中，我將通過讓學(xué)生思考討論的方式尋求出這種方法，并說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)生體驗思維的樂趣。小車在橡皮筋的彈射下，先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，選哪些點來研究呢？理論上講選加速階段或勻速階段的點都是可以的，選加速階段的點時，只要我們每次都從距第一個

3、點距離相同的位置處取點計算其瞬時速度即可，但相比取勻速階段的點來說，后者只需用任意一段位移與發(fā)生這段位移所用時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段的點來求速度。（二）、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動備注復(fù)習(xí)1、前回我們探究J重力勢能和彈性勢能，請大家回想一下我們的探究過程和方法。1:重力做功，改變J物體的重力勢能，我們通過重力做功來研究物體的重力勢能的表達式；由學(xué)生回顧，了解學(xué)生對探究2:彈力做功，改變彈簧的彈性勢能，方法的理我們通過彈力做功來研究彈簧的彈解有多深。2、那么我們又該怎樣研究物體性勢能的表達式。的動能表達式呢？引入1、演示“玩彈弓”。1、回憶童年，

4、思考原理學(xué)生興趣一下子被調(diào)動起來，2、播放視頻2、對火箭的好奇課堂氣氛十分濃烈。新課教學(xué)師：引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過的實1、設(shè)計實驗，根據(jù)新的實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗學(xué)生分組討論設(shè)計自己的實驗驗方案力殺力殺師：提出本節(jié)課的實驗方案(1)探究過程中，我們是否需這里要培要測出橡皮筋做功的具體數(shù)養(yǎng)學(xué)生在值？是否需要測出各次小車速實驗探究度的具體數(shù)值？可以怎么做？前要養(yǎng)成(2)每次實驗中橡皮筋拉學(xué)生認真閱讀教材，思考問題并思考的習(xí)伸的長度有什么要求？為什回答。慣。后了正么？確的探究(3)小車獲得的速度怎樣思路，才會計算？避免探究(4)實驗完畢后，我們用的盲目性。什么方法分析橡皮筋對小車作的功和小車速度的關(guān)系？教師活動：

5、傾聽學(xué)生回答，幫助學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問題。8 / 6教師活動：指導(dǎo)學(xué)生分組實學(xué)生活動：2、分組實驗驗，并引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問題：(1)小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什么方法進行補償？(2)紙帶上的點距并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點距來計算小車的速度？為什么？教師活動：巡視、指導(dǎo)，解答學(xué)生提出的問題，處理即發(fā)事件。重點指導(dǎo)一兩個組順利完成實驗，以便后面實驗數(shù)據(jù)的處理。教師活動：學(xué)生實驗完畢后，指導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)處理。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格，并投影部分學(xué)生設(shè)計的表分組實驗每四人一組。小組內(nèi)討論解決老師提出的問題?；卮穑?1)將木板稍稍傾斜一點，讓小車從斜面上滑卜來；(2)應(yīng)采

6、用點距均勻的部分計算小車達到的最大速度。學(xué)生活動：設(shè)U表格學(xué)生討論得出：通過對表格中彈力做功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。3、數(shù)據(jù)處格，理(法1)將實驗數(shù)據(jù)填入表格中，并分析數(shù)據(jù)，看有什么發(fā)現(xiàn)。提問：通過表格能反映彈力做功忻口小車獲彳#的速度V的定學(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。學(xué)生活動：作功一一速度曲線圖通過學(xué)生分組實驗，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作的團隊精神，提高學(xué)生動手能力。表揚部分同學(xué)，激勵其他同學(xué)。量關(guān)系嗎？師：好。請作功一一速度曲 線圖。教師強調(diào)作圖的注意事項： 坐標軸的選取、比例的選定、畫 圖時用平滑的曲線

7、連接等。投影展示某組學(xué)生作出的功一一速度曲線。提問：由圖線中可以看到它們到底是哪一種關(guān)系？老師提問 引導(dǎo)學(xué)生 朝作功一 一速度曲 線圖上去 想。體現(xiàn)老 師的導(dǎo)向 作用。由于W尿口v的關(guān)系圖線不是一條直線，因此橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度關(guān)系不是正比例關(guān)系。猜測可能是：W8V2、WV3學(xué)生活動：學(xué)生思考討論得出：作W-V2、WV3圖像。若圖像W-V2是直線就說明W與V2成正比；若圖像W一一V3是直線就說明W與V3成正比學(xué)生活動：師：如何證明你們的猜測?學(xué)生：由圖可知W與V2成正比。學(xué)生活動：教師要放開，讓學(xué)生大膽猜想，投影展示某組學(xué)生自行設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)表格。師：請將將數(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：用手動方法處理數(shù)據(jù)很麻煩，若用電腦幫我們計算處理就要簡便得多了，當要處理數(shù)據(jù)量越大越簡便。請大家注意觀察并體會與上面處理過程的優(yōu)缺點。教師活動：讓學(xué)生分析本節(jié)觀察老師利用數(shù)表軟件進行數(shù)據(jù)處理。學(xué)生自己進行誤差分析并交流學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自獨立完成探究過程。有的學(xué)生可能會走彎路，甚至失敗，探究結(jié)果并不重要，重要的是讓學(xué)生親歷探究的過程。教師應(yīng)該教學(xué)生去嘗試使用4、數(shù)據(jù)處課的誤差來源己這節(jié)課的體會與卜來數(shù)表軟件，理（法2）禾U用數(shù)表軟件進行數(shù)據(jù)