7.6實驗探究功與速度變化的關(guān)系

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1、7.6實驗：探究功與速度變化的關(guān)系一、教材分析與學(xué)情分析（1）教材分析本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標有三個：1、領(lǐng)會探究功與物體速度變化的關(guān)系的實驗設(shè)計思路，經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的情感體驗過程。2、理解數(shù)據(jù)獲取的合理性，并學(xué)會實驗操作和實驗數(shù)據(jù)的采集。3、理解實驗數(shù)據(jù)處理時尋找功與速度的關(guān)系的方法。通過前面幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)建立了重力勢能、彈性勢能的概念，知道了重力做功、彈力做功與重力勢能、彈性勢能之間的關(guān)系。本節(jié)內(nèi)容是前面兩節(jié)內(nèi)容的繼續(xù)，用做功與能量的關(guān)系探索另一種能量及其表達式：動能。由于動能的問題比勢能復(fù)雜些，所以本節(jié)暫不直接涉及動能，而是先找

2、到一個與動能密切相關(guān)的物理量---速度，先研究速度與功的關(guān)系。本節(jié)內(nèi)容的主要目的是給學(xué)生增加實驗探究與體驗的機會，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的能力，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的水平。本節(jié)內(nèi)容是尋求動能表達式的實驗探究過程，下節(jié)內(nèi)容（動能和動能定理）是尋求動能表達式的理論探究過程，本節(jié)內(nèi)容的實驗探究為下節(jié)內(nèi)容的理論探究奠定了一個實踐認識基礎(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。通過這兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的課題意識和實驗探究能力。本節(jié)我設(shè)計的思路是：第一，通過師生間的互動與共同探究，結(jié)合適當(dāng)演示的方式解決實驗的設(shè)計思

3、路問題，探討操作技巧問題和數(shù)據(jù)處理問題，使學(xué)生對探究過程有一個初步的認識。第二，以學(xué)生的實際操作為主，學(xué)生分組進行實驗，教師巡回指導(dǎo)，對實驗中出現(xiàn)的各種問題進行總結(jié)并通過討論予以解決，得出結(jié)論。（2）學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容是一節(jié)實驗探究課，實驗探究學(xué)生以前有所接觸，如物理必修一中的“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。通過以前這一類探究實驗的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有一定的實驗方案設(shè)計能力、實驗動手操作能力及實驗數(shù)據(jù)處理的能力。尤其是紙帶的處理已接觸多次，平衡摩擦力的必要性及基本方法學(xué)生也已了解，至于圖線處理時從關(guān)系不明的

4、曲線通過改變坐標量轉(zhuǎn)化為關(guān)系較明朗的直線的方法在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”中也曾接觸，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，但還是有一定的思維和操作難度，教學(xué)中應(yīng)注意合理的啟發(fā)。另外，這一節(jié)牽涉到變力問題，這又是一個思維臺階，應(yīng)通過對話啟發(fā)學(xué)生理解感悟?qū)⒆龉υ霰洞媲缶唧w功數(shù)值的巧妙之處。二、教學(xué)過程中的涉及到的知識能力，重點難點和情感價值觀（1）知識與能力：能夠領(lǐng)會探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗的設(shè)計思路。明確用一根橡皮筋所做的功為單位簡化問題的思想方法，知道利用小車做勻速運動階段測量速度比較合理。（2）過程與方法：能獨立進行實驗操作，會采集實驗數(shù)據(jù)

5、。能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行分析與處理中尋找與的關(guān)系。（3）情感態(tài)度與價值觀：讓學(xué)生經(jīng)歷自主探究、合作學(xué)習(xí)的情感體驗。三、重點難點本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點是實驗方案的設(shè)計，難點是通過對實驗數(shù)據(jù)的分析得出功與物體速度變化的關(guān)系。四、教學(xué)策略與手段為了突出教學(xué)重點，突破難點，體現(xiàn)新課標“以人為本，主動發(fā)展”的教學(xué)理念，突出學(xué)習(xí)的“再創(chuàng)造”，構(gòu)建學(xué)生主動的學(xué)習(xí)活動過程，在教學(xué)策略上我采用：創(chuàng)設(shè)問題情境————學(xué)生自主探究——辨析與研討——反思與評價組成的“四環(huán)節(jié)”探究式教學(xué)策略。同時，根據(jù)教學(xué)實際情況將有意義的接受式學(xué)習(xí)與“四環(huán)節(jié)”探究式教學(xué)相結(jié)合，體現(xiàn)教

6、學(xué)方法的靈活性和針對性。五、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(dāng)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：長木板、橡皮筋、小車、砝碼、交流電源、電火花或電磁打點計時器、紙帶、刻度尺、坐標紙3.實驗原理：由于我們要探究力

7、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(dāng)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

8、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點距離相同的位置處取點計算其瞬時速度