7.6實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的關(guān)系

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1、7.6實(shí)驗(yàn)：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(biāo)有三個(gè)：1、領(lǐng)會(huì)探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn)過(guò)程。2、理解數(shù)據(jù)獲取的合理性，并學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。3、理解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)尋找功與速度的關(guān)系的方法。通過(guò)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(shì)能、彈性勢(shì)能的概念，知道了重力做功、彈力做功與重力勢(shì)能、彈性勢(shì)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(dá)式：動(dòng)能。由于動(dòng)能的問(wèn)題比勢(shì)能復(fù)雜些，所以本節(jié)暫不直接涉及動(dòng)能，而是先找到一個(gè)與動(dòng)能密切相關(guān)的物理量---速度，先

2、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(shí)驗(yàn)探究與體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的水平。本節(jié)內(nèi)容是尋求動(dòng)能表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，下節(jié)內(nèi)容（動(dòng)能和動(dòng)能定理）是尋求動(dòng)能表達(dá)式的理論探究過(guò)程，本節(jié)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)探究為下節(jié)內(nèi)容的理論探究奠定了一個(gè)實(shí)踐認(rèn)識(shí)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(gè)較為完整的體系。通過(guò)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(shí)和實(shí)驗(yàn)探究能力。本節(jié)我設(shè)計(jì)的思路是：第一，通過(guò)師生間的互動(dòng)與共同探究，結(jié)合適當(dāng)演示的方式解決實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路問(wèn)題，探討操作技巧問(wèn)題和數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，使學(xué)生對(duì)探究過(guò)程有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。第二，以學(xué)

3、生的實(shí)際操作為主，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)并通過(guò)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(shí)驗(yàn)探究課，實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生以前有所接觸，如物理必修一中的“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。通過(guò)以前這一類(lèi)探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有一定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力及實(shí)驗(yàn)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(xiàn)處理時(shí)從關(guān)系不明的曲線(xiàn)通過(guò)改變坐標(biāo)量轉(zhuǎn)化為關(guān)系較明朗的直線(xiàn)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

4、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(wèn)題，這又是一個(gè)思維臺(tái)階，應(yīng)通過(guò)對(duì)話(huà)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(guò)程中的涉及到的知識(shí)能力，重點(diǎn)難點(diǎn)和情感價(jià)值觀（1）知識(shí)與能力：能夠領(lǐng)會(huì)探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。明確用一根橡皮筋所做的功為單位簡(jiǎn)化問(wèn)題的思想方法，知道利用小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)階段測(cè)量速度比較合理。（2）過(guò)程與方法：能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理中尋找與的關(guān)系。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：讓學(xué)生經(jīng)歷自主探究、合作學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難點(diǎn)是通過(guò)

5、對(duì)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，突破難點(diǎn)，體現(xiàn)新課標(biāo)“以人為本，主動(dòng)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(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程，在教學(xué)策略上我采用：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境————學(xué)生自主探究——辨析與研討——反思與評(píng)價(jià)組成的“四環(huán)節(jié)”探究式教學(xué)策略。同時(shí)，根據(jù)教學(xué)實(shí)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)教學(xué)方法的靈活性和針對(duì)性。五、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)介紹1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?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(gè)過(guò)程量，而速度是一個(gè)狀態(tài)量，速度變化才是過(guò)程量，所以我們必須向

6、學(xué)生交代清楚這一點(diǎn)，并指明當(dāng)我們研究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做功時(shí)，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(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄苛?duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)器材：我們所需要的實(shí)驗(yàn)器材有：長(zhǎng)木板、橡皮筋、小車(chē)、砝碼、交流電源、電火花或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙3.實(shí)驗(yàn)原理：由于我們要探究力對(duì)原來(lái)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(lái)測(cè)量出功與速度的數(shù)值，進(jìn)而研究它們之間的關(guān)系。通過(guò)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(zhǎng)量按倍數(shù)增加時(shí)，功并不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加，變力功一時(shí)無(wú)法確切測(cè)算。因此我們要設(shè)法回避求變力做功的

7、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(guò)程中，我將通過(guò)讓學(xué)生思考討論的方式尋求出這種方法，并說(shuō)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(yàn)思維的樂(lè)趣。小車(chē)在橡皮筋的彈射下，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，選哪些點(diǎn)來(lái)研究呢？理論上講選加速階段或勻速階段的點(diǎn)都是可以的，選加速階段的點(diǎn)時(shí)，只要我們每次都從距第一個(gè)點(diǎn)距離相同的位置處取點(diǎn)計(jì)算其瞬時(shí)速度