高中物理-【課堂實錄】實驗：探究功與速度變化的關系教學設計學情分析教材分析課后反思

1、關系教學設計一、課標分析”探究功與速度變化的關系，是企圖通過實驗，利用已經從個案中有所領悟的功能關系， 已在第一節(jié)中就明確了。但是，這一實驗探究最多只能得到 與物體的 成正比，并不能得 習奠定認識基礎。另外也能更好的通過功能關系的討論完成對能量概念的更深入的認識。 礎和綜合，也是學習其他物理學知識的重要基礎。 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的物理量-速度，先研究功與速度變化的關系。 一個實踐認識基礎，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內容共同構成了一個較為完整的體系。三、學情分析 能的關系，所以學生已經初步認

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 在前面必修一實驗“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中學生也體驗過，實驗數據的處 教師要根據學生的實際水平和探究任務的難度采用不同的教學模式， 根據問題情景式探究 任務運用適當的思維方法；應從學生已有的認知水平出發(fā)，注意把握教學的難度與深度。教學目標1理解探究性實驗中的探究思路、操作技巧和數據處理，能夠自主設計實驗。 2.知道用一根橡皮筋所做的功為“單位的功”。3理解小車做勻速運動階段測量速度比較合理。4學會運用物理圖象探究功與物體速度變化的關系。1通過實驗操作過程中控制實驗條件的方法，體驗知識的探究過程。2 能獨立進行實驗操作，會采集

3、實驗數據。3體驗通過實驗數據處理尋找W 與v 的關系的方法。(三) 情感態(tài)度與價值觀1讓學生經歷自主探究、合作學習的情感體驗，激發(fā)學生求知欲和學習興趣。2通過實驗探究的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度五、教學重點學習探究功與速度變化關系的物理過程和所用方法，并會利用圖象法處理數據。六、教學難點1探究思路的形成及實驗條件的控制。2用圖象方法分析處理實驗數據。七、教學工具橡皮筋(5 根)，導軌(一端可固定橡皮筋，另一端可調節(jié)高度)，小車，砝碼，毫米刻度 尺，打點記時器(電火花)，學生用交流電源，紙帶，坐標紙，計算機和多媒體設備。八、教學過程設計教教學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式，通過彈力做功探究出彈性另外我們同學在初中已經學習了動能的概念，請同學們回憶后回答：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)習舊知學生活動入新 課重力做功跟物體的動能有什么 關系呢？我們可以通過演示來系。 教師展示彈弓，利用彈弓彈射 小鳥，并向學生提出問題：小 鳥飛出后獲得了動能，請問小 視頻當中足球的動能為什么改觀察思考并找學生代表 甲生：橡皮筋在恢復形 變的過程中對小鳥做了 興 趣乙生：運動員的腳在踢 球時對足球做功，使足總結：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)課我們就用實驗的方法來 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，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系。課提問：那么外力做功究竟與速同學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，同學們也 可以大膽的進行猜想。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 但實驗是檢驗真理的唯一標 準，那么我們就通過實驗的方 法來探究外力做功與速度變化 的關系。你們有哪些具體的實 驗方案嗎？請大家分組討論， 然后根據你們的實驗原理在白紙上畫出相應的實驗草圖。小組內

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

7、高度計算重力做的功，還可以計算出重物下落的速度，從而得到功和速度的數據，再。其余同學參與討論觀我們用來進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 驗提出實 驗方案三 同學丙上講臺來展示小組的設計方案，并解釋設計原理) 空間，更能 望，實現自 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系。其余同學參與討論提問：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 們現實生活中，像第三方案出

8、現的變力做功的情況最普遍， 也是最復雜的，所以今天我們 就迎難而上，采用的第三種方 請同學們選擇器材 學生回答學生回答 材的選擇實驗原實驗原理教學始運動，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 力功的量在進行實驗之前我們先探究幾 個操作技巧(一)測量橡皮筋對小車做的 教師預設幾個問題 橡皮筋在那個階段對小車做思考并回答：橡皮筋被 拉伸直到恢復原長的過 探究變 力功的量在進行實驗之前我們先探究幾 個操作技巧(一)測量橡皮筋對小車做的 教師預設幾個問題 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、到恢復原長的過 學生思考回答：還有摩擦力做功探究速 度的測 量如何消除摩擦力做功？補償方 既然不能，那我們怎么進行橡 皮筋彈力做功的測量呢？請同 生回答展示器材： 拉力器。拉力器當中的彈簧就 是并聯關系，通過改變橡皮筋 條數來達到增加力和使做功成 我給每個小組準備了五條相同 這組特殊的數據，這樣我們就 功的測量解決了，那我們如何 利用紙帶法求速度是我們在前 面實驗過程中使用的方法，實 際上在先進的實驗室中利用氣 墊導軌和光電門計時器測出來 的速度更為精確，不過在這我 們就用打點計時器來進行測量 教師展示以前做過的一條紙 帶，請同學們觀察紙帶會發(fā)現 紙帶上的點跡分布不均勻從而提出問題：請同學們思

10、考應選學生回答：把木板的一 輕推小車使小車能夠勻 且彈力與伸長量的關系 律 ，不容易計算 實驗時通過改變橡皮筋 的條數，使橡皮筋做的 功成倍數關系，也可以 得到功與速度的關系。 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據思考并回答：應該平衡 摩擦力請學生代表回答：利用 帶 況，教師強 意的事項數據處 理實驗注 問題開始實 驗數據處 理擇紙帶上哪些點來求小車的速 合理選取紙帶上兩個點跡，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 圖像法是處理實驗數據

11、最常用 的方法，簡單直觀，并且可以 減少實驗誤差。我們可以先畫 明功與速度成正比，如果是曲 在進行實驗之前教師強調根據 探究技巧在實驗過程中要注意 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動 軸即縱軸單位長度可適當大 請同學們依據教師給出的參考 步驟按照要求，開始實驗，并 記錄數據.教師指導學生做好實驗。學生做完實驗后請學生代表在 應選擇紙帶上點跡均勻 的部分進行測量求速 度，因為小車的末速度 應該是橡皮筋做功完畢 時的速度，而這以后小 學生思考后回答：圖像 分小組進行實驗學生代表展示，并說明 圖像的形狀跟拋物線相 似，就進一步猜想可能外力做功與速度的平方 設疑，通過 視，保證

12、實 密配合，共 驗探究；同 讓學生體會這種用數學方法解決物理生成結 論利用計 算機數 表軟件 處理數 據鞏固練 習布置作 業(yè)35-3738-404445 同學們根據手工繪圖得到了探 下外力做功與速度的平方成正 比。我們也可以利用計算機的 數表軟件進行數據處理，通過 電腦來擬合出外力做的功與物 教師利用學生數據在計算機上 利用數表軟件進行演示，進一投影出課堂練習點評答案這節(jié)課我們探究了幾種可行的 實驗原理，挑選了最具有普遍 性最復雜的方案進行了實驗， 并得到了結論。希望大家可以 用這些知識解決一些簡單的實 際問題這節(jié)課的任務已經完成，但探 若小車的初速度不為零，那我 實驗的方法驗證外，能否用理

13、論推導的方法來驗證，如果可 圖，結果發(fā)現圖像是一 回答：當物體初速度為 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 生養(yǎng)成良 好的思維 用，激發(fā)學 鞏固知識 的能力，進 感悟、提示 效果，為下 九.板書設計0(1) 功的測定：(2)速度的測定：(3)數據處理：十學習評價表“探究功與速度變化的關系”學習情況評價表班級 高一( )班 姓名 具體內容具體內容認識現實生活中有關做功改變物體速度的現 象理解本次實驗的原理和注意事項，會進行數 據處理會解決一些動手操作的實際問題較好觀察和體驗實驗研究過程，描述現象 試驗學習的過程中，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 能主動推廣所學到的知識到現實中去分析各 在學習新知識和參加實踐活動的過程中初步 學會提出問題并用提出假說解決問題，并進 行試驗驗證的科學方法。較好的通過討論交流解決問題得到結果。在學習過程中與同伴合作解決問題的能力在 通過本課的學習，對物理與實際生活的聯系 對學好物理有信心。知識與能物理解決情感與態(tài)度教師評價B學生評價BAACC 腦 動手，去發(fā)現和解決實驗中遇到的各種問題，從而使學生在課程的學習中找尋到。 (二) 在課堂中學生選擇探究的實驗是小車在橡皮筋拉力作用下所做的直線運動。通過控制 小車從靜止開始運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巧妙的 解決了變

15、力做功問題。在實際生活中我們接觸到的物體的運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系呢？是否也是外力做功與速度平方的變化成正比？ (提示學生 可以結合前面學過的勻速圓周運動的知識進行探究) 能的關系，所以學生已經初步認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 在前面必修一實驗“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中學生也體驗過，實驗數據的處 教師要根據學生的實際水平和探究任務的難度采用不同的教學模式， 根據問題情景式探究 任務運用適當的思維方法；應從學生已有的認知水平出發(fā)，注意把握教學的難度與深度。“探究功與速度變化的關系”學習情況評價表班級 高一( )班 姓名

16、教教師評價 學生評價項目 具體內容A B C A B C知識與 認識現實生活中有關做功改變物體速度的現能象理解本次實驗的原理和注意事項，會進行數據處理會解決一些動手操作的實際問題較好觀察和體驗實驗研究過程，描述現象試驗學習的過程中，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到的知識到現實中去分析各在學習新知識和參加實踐活動的過程中初步學會提出問題并用提出假說解決問題，并進解決行試驗驗證的科學方法。較好的通過討論交流解決問題得到結果。在學習過程中與同伴合作解決問題的能力在通過本課的學習，對物理與實際生活的聯系情感與態(tài)度對學好物理有信心。學生評價表由學生和老師共同

17、參與評價，測評結果為： 更增強了對功能關系的認識，對學好物理這門科學充滿了信心。 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的物理量-速度，先研究功與速度變化的關系。 一個實踐認識基礎，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內容共同構成了一個較為完整的體系。題1.本節(jié)是一個探究性實驗,探究的目的是( )A.探究力與物體運動速度的關系B.探究力與物體運動加速度的關系C.探究力對物體做的功與物體加速度變化的關系D.探究力對物體做的功與物體速度變化的關系2.關于探究功與物體速度變化的關系實驗中，下列敘述正確的是( )A.每次實驗必須設法算出橡皮

18、筋對小車做功的具體數值B.每次實驗中，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系”實驗時，以下應保持不變的是( )A.每次實驗把橡皮筋拉伸的長度 B.橡皮筋的規(guī)格C.橡皮筋的根數 D.下車的質量4. 在“探究功與物體速度變化的關系”實驗中，小車會受到阻力，可以使木板傾斜作 為補償，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，放手后打點計時器在紙上打下的點距均勻即可 D.以上說法都不對5. 在“探究功與物體速度變化的關系”實驗中，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.放小車的長坂應該盡量使其水平C.每次實驗時，橡皮筋拉伸的長度可以不一致D.每次實驗時，可以不求出橡皮筋對小車做功的具體數值6.對于橡皮筋做的功來說,直