2022年人教版必修二.《經(jīng)典力學的局限性》教案 2

1、名師精編 優(yōu)秀教案物理必修 2 人教新課標 7.6 探究功與物體速度變化的關(guān)系 教案一、教學目標 1、知識與技能 1 會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。2學習利用物體圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。2、過程與方法 1 通過用紙帶與打點計時器來探究功與速度的關(guān)系，體驗探究過程和物理學的研究方法。2 實際探究過程中如何把變力做功這個問題解決。3、情感、態(tài)度與價值觀 1 體驗探究的困難，享受成功的樂趣。2 通過試驗探究，體會學習的快樂，激發(fā)學習的興趣；通過親身實踐，樹立“ 實踐是檢驗 真理的唯一標準” 的科學觀。二、教學重點 學習探究功與速度變化關(guān)系的物理方法，并會利用圖像法處理數(shù)據(jù)。三、

2、教學難點 1試驗數(shù)據(jù)的處理方法圖像法。2復(fù)雜問題的轉(zhuǎn)化方法。四、課時安排 2 課時 五、教學過程 新課導(dǎo)入：通過前面的學習，我們知道， 功是能量變化的量度，一個力做功對應(yīng)著某種能量形式的 變化，這個力做了多少功就對應(yīng)著有多少相應(yīng)能量的變化；重力做功對應(yīng)著重力勢能的改變、彈力做功對應(yīng)著彈性勢能的改變。并且由此我們也能夠確立重力勢能與彈性勢能的表達式。大家都知道，物體的動能與它的速度是密切相關(guān)的，而物體速度的變化又與它受的力有關(guān)，那么，為了探究物體做的功與動能的關(guān)系，物體速度變化的關(guān)系。一探究思路我們這節(jié)課首先通過實驗探究力對物體做的功與見課本第 17 頁圖 5.6-1，小車在橡皮筋的作用下彈出，

3、沿長木板運動。橡皮筋提供做功的力， 實驗中橡皮筋拉力做功，改變橡皮筋的條數(shù)就可以改變力做的功。打點計時器的作用是記錄小車運動的速度的變化情況，小車的運動信息可以用刻度尺測量后分析得出。這個實驗就是要探究橡皮筋做功與小車運動速度變化之間的關(guān)系。問題 1：實驗中需要用到什么儀器？名師精編 優(yōu)秀教案（長木板、橡皮筋、小車、打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、電源、導(dǎo)線、刻度尺、木板、釘子）問題 2：這個實驗要測量的數(shù)據(jù)有哪些？（橡皮筋做的功和紙帶上的點距）問題 3：橡皮筋對物體的作用力是變力，并且它的變化情況和彈簧不一定一樣，怎樣測量橡皮筋對物體做功的功呢？（橡皮筋做的功很難測量）猜想：能不能不測量這個物理量

4、呢？1 復(fù)雜問題的轉(zhuǎn)化這里，我們并不需要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值，只要測出以后各次實驗時橡皮筋做功是第一次實驗時的多少倍。這對于本實驗已經(jīng)足夠了，這樣做大大地簡化了操作。具體操作如下： 實驗時， 假如一條橡皮筋拉到某個位置釋放對小車做的功為W，第二次、 第三次 實驗時，用完全相同的橡皮筋拉到與第一次相同的位置釋放（保持橡皮筋拉伸的長度都一 樣），那么第二次、第三次 實驗中橡皮筋對小車做的功就是第一次做的功的兩倍、三倍 以后各次橡皮筋做的功就是 2W、3W 由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點計時器測出，這樣進行若干次 （6 次）測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)。2 橡皮筋的選擇（1

5、）各次實驗用到的若干條橡皮筋必須完全一樣。一般市場上買的橡皮筋粗細不能很 好的保持一樣，不能保證每次實驗它們對小車的彈力在相同形變量情況下都相同。（2）一般的橡皮筋太粗，彈力太大，以至于用很少的橡皮筋就使小車獲得了很大的速 度，不利于長度的測量和速度的計算。（3）建議：選擇服裝中使用的多股橡皮筋的松緊帶，外形有帶狀和圓柱狀。這樣能減 小實驗誤差，使實驗?zāi)軌蝽樌剡M行。二實驗步驟（參考）1按圖裝好實驗器材，由于小車在運動過程中會受到阻力，可以把長木板略微傾斜，用以平衡摩擦力。2先用一條橡皮筋進行實驗，把橡皮筋拉伸到一定的長度，接好紙帶、接通電源、放 開小車。3換用紙帶，改用 2 條、 3 條 同

6、樣的橡皮筋進行第二次、第三次 實驗，每次 實驗中橡皮筋拉伸長度都相同。4由紙帶算出小車獲得的速度，把第一次實驗獲得的功計為 計為 W 的幾倍值。5對測量數(shù)據(jù)進行估計，大致判斷兩個量可能的關(guān)系。三操作的技巧W，第二次、第三次 名師精編 優(yōu)秀教案問題 1：小車在運動過程中會受到阻力，可以把長木板略微傾斜，用以平衡摩擦力。那 么木板應(yīng)該傾斜到什么程度？（把小車靜止放在長木板上，輕推小車，小車可以做勻速直線運動為標準）問題 2：紙帶上的點距并不都是均勻的。應(yīng)該選用哪些點來確定小車的速度？為什么？（當平衡摩擦力之后，在有橡皮筋作用的過程中點距仍然是不均勻的，那是因為這個過 程中彈力做功的原因，當彈力不做

7、功時，也就是橡皮筋恢復(fù)原長之后。這時候在紙帶上打的點就是均勻的了，這時候利用兩點之間的距離和兩點之間的時間就可以求出小車的末速度）問題 3：小車的初速度是多少？（每次實驗都是從靜止開始，所以小車的初速度為 0）四數(shù)據(jù)的記錄（參考表格）W/J/（m?s-1）2 /（m?s-2）3 /（m?s-3）/（m?s-1/2）1 2 3 4 5 6 注意： 實驗表格的設(shè)計可以不拘形式，只要能記錄相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)就行，不可強求千篇一律。五. 數(shù)據(jù)的處理（圖象處理）假設(shè)：1. 作出的功速度曲線是一條直線，是正比例關(guān)系，即W；表明橡皮筋做的功與小車獲得的速度的關(guān)系W2. 如果不是直線， 就可能是 W2、W3，甚至是 W 到底是哪種關(guān)系呢？、先對測量結(jié)果進行估計，大致判斷兩個量可能是什么關(guān)系。然后分別作出W2、W3、W 圖象，從圖象中分析判斷W 與的關(guān)系。有條件的可以參考課本第18 頁“ 做一做” 欄目借助計算機進行數(shù)據(jù)處理。2探究結(jié)論：功與物體速度變化的關(guān)系為：W六板書設(shè)計 六. 探究功與物體速度變化的關(guān)系1實驗?zāi)繕耍禾骄抗εc物