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1、探究功与物体速度变化的关系教学设计【教学目标】 一、知识与技能 1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路，经历探究学习的体验过程。 2、理解巧妙改变做功倍数的方法。 3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。 4、能进行实验操作，会采集实验数据。 5、学会利用实验数据寻找w与v的关系。 二、过程与方法 通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线，利用图象寻找物理量之间的变化关系，并得到物理结论。 三、情感、态度与价值观 通过本节课的学习，感受探究过程中避繁就简的方法选择，培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科学品质。 【教学重点、难点】 学习探究功与速度变化关系的物
2、理方法，并学会实验数据的处理方法图象法。 【教学方法】 实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。 【教学用具】 长木板，相同橡皮筋(若干)，小车，打点计时器。 【教学过程】 一、引入新课 观察运动员掷铅球，人推车启动等视频。 师：是什么改变物体运动速度? 生：由牛顿定律知，力是速度变化的原因。 结论：力对物体做功可以改变物体运动速度。 师：功与物体速度的变化有什么样的关系呢?我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。 二、进行新课 实验目的：探究功与物体速度变化的关系。 师：在实验中，应如何对物体做功?又如何改变每次做功的大小呢? (引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功，也可以
3、用变力做功。若用恒力做功，例如用一砝码盘牵引着小车做实验，则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功，可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。 师：橡皮筋对小车做的功如何测量? 生：拉力为变力，做功很难直接测量。 师：橡皮筋的拉力是变力，无法直接进行测量计算。 师：那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值? 生：不需要，知道比例关系也可以。 师：那又如何改变每次做功的大小? 生：我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。 师：每次实验对橡皮筋的长度有什么要求? 生：拉伸长度相同，保证每根橡皮筋做功相同。 师：回答非常好，如果一条橡皮筋对小车做功为W，则两条橡皮
4、筋做功为2W，三条为3W，依次类推，每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。 师：应如何来测量物体的速度呢? (学生分组讨论，用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门) 师：介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。 生：可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。 师：展示方案图。 师：只有橡皮筋的拉力做功吗? 生：讨论后，不是，还有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力的办法处理掉。 师：展示图片，平衡摩擦力。 师：小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动? 生：先加速运动，再匀速运动。 师：纸带
5、上的点，间距并不都是均匀的，应该采用什么样的点来计算小车速度，为什么? 展示图片，取点迹清晰，间距较大且相当均匀的点来计算速度，纸带匀速运动说明拉力做功完成。 学生进行实验。 数据处理：从得到的数据可看出：W越大，V越大。 师：猜想W与V有何关系。 生：W与V成正比。 师：如何验证。 生讨论回答，师补充：以W为横坐标，V为纵坐标，描点，用平滑的线拟合这些点，若绘出的图像是过原点的直线，猜想成立。 师：若不是这样，我们可继续猜想，W与V2成正比，如何验证? 生思考，师点拨：仍以W为横坐标，V为纵坐标，若要确定猜想成立，得判断绘出的图像是二次曲线，不太容易。怎么处理?以W为横坐标，V2为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明W与V2成正比 师：若不是这样，我们可继续猜想，W与成正比，如何验证? 生：以W为横坐标，为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明W与成正比 生处理数据，得结论。