高中物理-【課堂實(shí)錄】實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1、關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)一、課標(biāo)分析”探究功與速度變化的關(guān)系，是企圖通過實(shí)驗(yàn)，利用已經(jīng)從個案中有所領(lǐng)悟的功能關(guān)系， 已在第一節(jié)中就明確了。但是，這一實(shí)驗(yàn)探究最多只能得到 與物體的 成正比，并不能得 習(xí)奠定認(rèn)識基礎(chǔ)。另外也能更好的通過功能關(guān)系的討論完成對能量概念的更深入的認(rèn)識。 礎(chǔ)和綜合，也是學(xué)習(xí)其他物理學(xué)知識的重要基礎(chǔ)。 二、教材分析 立了重力勢能、彈性勢能的概念，知道了重力做功、彈力做功與重力勢能、彈性勢能之間的 是先找到一個與動能密切相關(guān)的物理量-速度，先研究功與速度變化的關(guān)系。 一個實(shí)踐認(rèn)識基礎(chǔ)，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內(nèi)容共同構(gòu)成了一個較為完整的體系。三、學(xué)情分析 能的關(guān)系，所以學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)

2、識到通過做功來了解某種能量的變化，從而研究這種能量， 想 在前面必修一實(shí)驗(yàn)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中學(xué)生也體驗(yàn)過，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處 教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和探究任務(wù)的難度采用不同的教學(xué)模式， 根據(jù)問題情景式探究 任務(wù)運(yùn)用適當(dāng)?shù)乃季S方法；應(yīng)從學(xué)生已有的認(rèn)知水平出發(fā)，注意把握教學(xué)的難度與深度。教學(xué)目標(biāo)1理解探究性實(shí)驗(yàn)中的探究思路、操作技巧和數(shù)據(jù)處理，能夠自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 2.知道用一根橡皮筋所做的功為“單位的功”。3理解小車做勻速運(yùn)動階段測量速度比較合理。4學(xué)會運(yùn)用物理圖象探究功與物體速度變化的關(guān)系。1通過實(shí)驗(yàn)操作過程中控制實(shí)驗(yàn)條件的方法，體驗(yàn)知識的探究過程。2 能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會采集

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理尋找W 與v 的關(guān)系的方法。(三) 情感態(tài)度與價值觀1讓學(xué)生經(jīng)歷自主探究、合作學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣。2通過實(shí)驗(yàn)探究的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度五、教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)探究功與速度變化關(guān)系的物理過程和所用方法，并會利用圖象法處理數(shù)據(jù)。六、教學(xué)難點(diǎn)1探究思路的形成及實(shí)驗(yàn)條件的控制。2用圖象方法分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。七、教學(xué)工具橡皮筋(5 根)，導(dǎo)軌(一端可固定橡皮筋，另一端可調(diào)節(jié)高度)，小車，砝碼，毫米刻度 尺，打點(diǎn)記時器(電火花)，學(xué)生用交流電源，紙帶，坐標(biāo)紙，計(jì)算機(jī)和多媒體設(shè)備。八、教學(xué)過程設(shè)計(jì)教教學(xué)活動教師活動在前面的

4、兩節(jié)課中我們通過重 思考并回答問題。力做功探究出重力勢能的表達(dá)式，通過彈力做功探究出彈性另外我們同學(xué)在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了動能的概念，請同學(xué)們回憶后回答：什么是動能呢？動能那么這節(jié)課我們能否通過同樣的思想和方法通過合力做功來 鋪墊，引出 環(huán)節(jié)習(xí)舊知學(xué)生活動入新 課重力做功跟物體的動能有什么 關(guān)系呢？我們可以通過演示來系。 教師展示彈弓，利用彈弓彈射 小鳥，并向?qū)W生提出問題：小 鳥飛出后獲得了動能，請問小 視頻當(dāng)中足球的動能為什么改觀察思考并找學(xué)生代表 甲生：橡皮筋在恢復(fù)形 變的過程中對小鳥做了 興 趣乙生：運(yùn)動員的腳在踢 球時對足球做功，使足總結(jié)：由此可見，外力對物體 做功會引起物體動能的變化。 這

5、節(jié)課我們就用實(shí)驗(yàn)的方法來 探究外力做功與物體動能變化 由于物體的動能又與速度緊密 相關(guān)，那么這節(jié)課我們就來研 究外力做功與物體速度變化的 為了降低難度我們就探究外力 對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系。課提問：那么外力做功究竟與速同學(xué)們思考后提出自己牛頓說過：沒有大膽的猜想就 不會有偉大的發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們也 可以大膽的進(jìn)行猜想。的猜想：可能外力做功 與速度變化成正比，也 可能外力做功與速度變 望 但實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo) 準(zhǔn)，那么我們就通過實(shí)驗(yàn)的方 法來探究外力做功與速度變化 的關(guān)系。你們有哪些具體的實(shí) 驗(yàn)方案嗎？請大家分組討論， 然后根據(jù)你們的實(shí)驗(yàn)原理在白紙上畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)草圖。小組內(nèi)

6、討論，畫出實(shí)驗(yàn) 圖驗(yàn)方案一(請同學(xué)甲上講臺來展示小組同學(xué)甲通過實(shí)物投影展示草圖并講解：利用重 體地位，調(diào) 性打點(diǎn)計(jì)時器測量小車的速度和拉力做的功，得到功和速度的數(shù)據(jù)，再其余同學(xué)參與討論提問提問：這個方案很眼熟，我們 用它進(jìn)行過驗(yàn)證牛頓第二定 律，大家認(rèn)為這個方案可行 這個方案里，小車受到的只有 拉力嗎？如果還有別的力應(yīng)該提出提出疑 問 興 趣與木板間的摩擦力，還有打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力。應(yīng)該平衡這些阻提出實(shí) 驗(yàn)方案二提出實(shí) 驗(yàn)方案二 計(jì)思路，體 它方案嗎？(請同學(xué)乙上講臺來展示小組的設(shè)計(jì)方案，并解釋設(shè)計(jì)原理)同學(xué)乙通過實(shí)物投影展示草圖并講解：利用重物做自由落體運(yùn)動，通過打點(diǎn)計(jì)時器測量重物下落的

7、高度計(jì)算重力做的功，還可以計(jì)算出重物下落的速度，從而得到功和速度的數(shù)據(jù)，再。其余同學(xué)參與討論觀我們用來進(jìn)行過測量重力加速度，在這里也可以用來測量功和速度的提出實(shí) 驗(yàn)提出實(shí) 驗(yàn)方案三 同學(xué)丙上講臺來展示小組的設(shè)計(jì)方案，并解釋設(shè)計(jì)原理) 空間，更能 望，實(shí)現(xiàn)自 示草圖并講解：利用橡皮筋彈射小車來研究功速度變化的關(guān)系。其余同學(xué)參與討論提問：第三方案理論上也是可 提問：第三方案理論上也是可 行的。以上三種方案各有什么和第二方案都是利用重第三方案橡皮筋的拉力是變力，這種變力做功的計(jì)算目前我們還沒有挑選第三方案挑選第三方案這三種方案都是可行的，前兩 種方案我們很熟悉了，但在我 們現(xiàn)實(shí)生活中，像第三方案出

8、現(xiàn)的變力做功的情況最普遍， 也是最復(fù)雜的，所以今天我們 就迎難而上，采用的第三種方 請同學(xué)們選擇器材 學(xué)生回答學(xué)生回答 材的選擇實(shí)驗(yàn)原實(shí)驗(yàn)原理教學(xué)始運(yùn)動，那么小車的初速度為零，小車的速度變化量的測量就可以簡化為只測量小車的末速度了，這樣就使我們研究的問題簡化為探究外力做功與物了。探究變 力功的量在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前我們先探究幾 個操作技巧(一)測量橡皮筋對小車做的 教師預(yù)設(shè)幾個問題 橡皮筋在那個階段對小車做思考并回答：橡皮筋被 拉伸直到恢復(fù)原長的過 探究變 力功的量在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前我們先探究幾 個操作技巧(一)測量橡皮筋對小車做的 教師預(yù)設(shè)幾個問題 橡皮筋在那個階段對小車做思考并回答：橡皮筋被 拉伸直

9、到恢復(fù)原長的過 學(xué)生思考回答：還有摩擦力做功探究速 度的測 量如何消除摩擦力做功？補(bǔ)償方 既然不能，那我們怎么進(jìn)行橡 皮筋彈力做功的測量呢？請同 生回答展示器材： 拉力器。拉力器當(dāng)中的彈簧就 是并聯(lián)關(guān)系，通過改變橡皮筋 條數(shù)來達(dá)到增加力和使做功成 我給每個小組準(zhǔn)備了五條相同 這組特殊的數(shù)據(jù)，這樣我們就 功的測量解決了，那我們?nèi)绾?利用紙帶法求速度是我們在前 面實(shí)驗(yàn)過程中使用的方法，實(shí) 際上在先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室中利用氣 墊導(dǎo)軌和光電門計(jì)時器測出來 的速度更為精確，不過在這我 們就用打點(diǎn)計(jì)時器來進(jìn)行測量 教師展示以前做過的一條紙 帶，請同學(xué)們觀察紙帶會發(fā)現(xiàn) 紙帶上的點(diǎn)跡分布不均勻從而提出問題：請同學(xué)們思

10、考應(yīng)選學(xué)生回答：把木板的一 輕推小車使小車能夠勻 且彈力與伸長量的關(guān)系 律 ，不容易計(jì)算 實(shí)驗(yàn)時通過改變橡皮筋 的條數(shù)，使橡皮筋做的 功成倍數(shù)關(guān)系，也可以 得到功與速度的關(guān)系。 具體做法：第一次用一 根橡皮筋，使橡皮筋伸 長一定的長度，做功記 為 w,第二次用兩根完 全相同的橡皮筋并保證 每次的形變量相同，做 樣我們可以測五組數(shù)據(jù)思考并回答：應(yīng)該平衡 摩擦力請學(xué)生代表回答：利用 帶 況，教師強(qiáng) 意的事項(xiàng)數(shù)據(jù)處 理實(shí)驗(yàn)注 問題開始實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)處 理擇紙帶上哪些點(diǎn)來求小車的速 合理選取紙帶上兩個點(diǎn)跡，根就可以求出小車的速度。我們探究出了功和速度的測量 方法，哪如何尋找做功和速度 圖像法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

11、最常用 的方法，簡單直觀，并且可以 減少實(shí)驗(yàn)誤差。我們可以先畫 明功與速度成正比，如果是曲 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前教師強(qiáng)調(diào)根據(jù) 探究技巧在實(shí)驗(yàn)過程中要注意 2 橡皮筋的規(guī)格和伸長量要完 3 速度的求解要選擇勻速運(yùn)動 軸即縱軸單位長度可適當(dāng)大 請同學(xué)們依據(jù)教師給出的參考 步驟按照要求，開始實(shí)驗(yàn)，并 記錄數(shù)據(jù).教師指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后請學(xué)生代表在 應(yīng)選擇紙帶上點(diǎn)跡均勻 的部分進(jìn)行測量求速 度，因?yàn)樾≤嚨哪┧俣?應(yīng)該是橡皮筋做功完畢 時的速度，而這以后小 學(xué)生思考后回答：圖像 分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生代表展示，并說明 圖像的形狀跟拋物線相 似，就進(jìn)一步猜想可能外力做功與速度的平方 設(shè)疑，通過 視，保證

12、實(shí) 密配合，共 驗(yàn)探究；同 讓學(xué)生體會這種用數(shù)學(xué)方法解決物理生成結(jié) 論利用計(jì) 算機(jī)數(shù) 表軟件 處理數(shù) 據(jù)鞏固練 習(xí)布置作 業(yè)35-3738-404445 同學(xué)們根據(jù)手工繪圖得到了探 下外力做功與速度的平方成正 比。我們也可以利用計(jì)算機(jī)的 數(shù)表軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過 電腦來擬合出外力做的功與物 教師利用學(xué)生數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上 利用數(shù)表軟件進(jìn)行演示，進(jìn)一投影出課堂練習(xí)點(diǎn)評答案這節(jié)課我們探究了幾種可行的 實(shí)驗(yàn)原理，挑選了最具有普遍 性最復(fù)雜的方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)， 并得到了結(jié)論。希望大家可以 用這些知識解決一些簡單的實(shí) 際問題這節(jié)課的任務(wù)已經(jīng)完成，但探 若小車的初速度不為零，那我 實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證外，能否用理

13、論推導(dǎo)的方法來驗(yàn)證，如果可 圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖像是一 回答：當(dāng)物體初速度為 零時，外力對物體做的 功與物體速度的平方成做筆記思考并解題 路，培養(yǎng)學(xué) 生養(yǎng)成良 好的思維 用，激發(fā)學(xué) 鞏固知識 的能力，進(jìn) 感悟、提示 效果，為下 九.板書設(shè)計(jì)0(1) 功的測定：(2)速度的測定：(3)數(shù)據(jù)處理：十學(xué)習(xí)評價表“探究功與速度變化的關(guān)系”學(xué)習(xí)情況評價表班級 高一( )班 姓名 具體內(nèi)容具體內(nèi)容認(rèn)識現(xiàn)實(shí)生活中有關(guān)做功改變物體速度的現(xiàn) 象理解本次實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，會進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理會解決一些動手操作的實(shí)際問題較好觀察和體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究過程，描述現(xiàn)象 試驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中，觀察能力、思考能力、 思維的發(fā)散性與建立物理模

14、型等方面有明顯 能主動推廣所學(xué)到的知識到現(xiàn)實(shí)中去分析各 在學(xué)習(xí)新知識和參加實(shí)踐活動的過程中初步 學(xué)會提出問題并用提出假說解決問題，并進(jìn) 行試驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法。較好的通過討論交流解決問題得到結(jié)果。在學(xué)習(xí)過程中與同伴合作解決問題的能力在 通過本課的學(xué)習(xí)，對物理與實(shí)際生活的聯(lián)系 對學(xué)好物理有信心。知識與能物理解決情感與態(tài)度教師評價B學(xué)生評價BAACC 腦 動手，去發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題，從而使學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)中找尋到。 (二) 在課堂中學(xué)生選擇探究的實(shí)驗(yàn)是小車在橡皮筋拉力作用下所做的直線運(yùn)動。通過控制 小車從靜止開始運(yùn)動把求速度變化簡化為小車末速度的測量，通過增加橡皮筋的條數(shù)巧妙的 解決了變

15、力做功問題。在實(shí)際生活中我們接觸到的物體的運(yùn)動更多是由變力做功影響其動能 速度的變化又有什么定量關(guān)系呢？是否也是外力做功與速度平方的變化成正比？ (提示學(xué)生 可以結(jié)合前面學(xué)過的勻速圓周運(yùn)動的知識進(jìn)行探究) 能的關(guān)系，所以學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識到通過做功來了解某種能量的變化，從而研究這種能量， 想 在前面必修一實(shí)驗(yàn)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中學(xué)生也體驗(yàn)過，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處 教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和探究任務(wù)的難度采用不同的教學(xué)模式， 根據(jù)問題情景式探究 任務(wù)運(yùn)用適當(dāng)?shù)乃季S方法；應(yīng)從學(xué)生已有的認(rèn)知水平出發(fā)，注意把握教學(xué)的難度與深度。“探究功與速度變化的關(guān)系”學(xué)習(xí)情況評價表班級 高一( )班 姓名

16、教教師評價 學(xué)生評價項(xiàng)目 具體內(nèi)容A B C A B C知識與 認(rèn)識現(xiàn)實(shí)生活中有關(guān)做功改變物體速度的現(xiàn)能象理解本次實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，會進(jìn)行數(shù)據(jù)處理會解決一些動手操作的實(shí)際問題較好觀察和體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究過程，描述現(xiàn)象試驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中，觀察能力、思考能力、物理思維的發(fā)散性與建立物理模型等方面有明顯能主動推廣所學(xué)到的知識到現(xiàn)實(shí)中去分析各在學(xué)習(xí)新知識和參加實(shí)踐活動的過程中初步學(xué)會提出問題并用提出假說解決問題，并進(jìn)解決行試驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法。較好的通過討論交流解決問題得到結(jié)果。在學(xué)習(xí)過程中與同伴合作解決問題的能力在通過本課的學(xué)習(xí)，對物理與實(shí)際生活的聯(lián)系情感與態(tài)度對學(xué)好物理有信心。學(xué)生評價表由學(xué)生和老師共同

17、參與評價，測評結(jié)果為： 更增強(qiáng)了對功能關(guān)系的認(rèn)識，對學(xué)好物理這門科學(xué)充滿了信心。 立了重力勢能、彈性勢能的概念，知道了重力做功、彈力做功與重力勢能、彈性勢能之間的 是先找到一個與動能密切相關(guān)的物理量-速度，先研究功與速度變化的關(guān)系。 一個實(shí)踐認(rèn)識基礎(chǔ)，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內(nèi)容共同構(gòu)成了一個較為完整的體系。題1.本節(jié)是一個探究性實(shí)驗(yàn),探究的目的是( )A.探究力與物體運(yùn)動速度的關(guān)系B.探究力與物體運(yùn)動加速度的關(guān)系C.探究力對物體做的功與物體加速度變化的關(guān)系D.探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系2.關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是( )A.每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮

18、筋對小車做功的具體數(shù)值B.每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出3.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，以下應(yīng)保持不變的是( )A.每次實(shí)驗(yàn)把橡皮筋拉伸的長度 B.橡皮筋的規(guī)格C.橡皮筋的根數(shù) D.下車的質(zhì)量4. 在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車會受到阻力，可以使木板傾斜作 為補(bǔ)償，則下面操作正確的是( )A.使拖著紙帶的小車由靜止釋放，下車不下滑即可B. 使拖著紙帶的小車由靜止釋放，下車下滑即可C.沿木板向下推拖著紙帶的小車，放手后打點(diǎn)計(jì)時器在紙上打下的點(diǎn)距均勻即可 D.以上說法都不對5. 在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是( )A.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出B.放小車的長坂應(yīng)該盡量使其水平C.每次實(shí)驗(yàn)時，橡皮筋拉伸的長度可以不一致D.每次實(shí)驗(yàn)時，可以不求出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值6.對于橡皮筋做的功來說,直