探究功與速度變化的關(guān)系教學(xué)設(shè)計

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識與技能 會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度； 學(xué)習(xí)利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。

　　2、過程與方法：通過用紙帶與打點計時器來探究功與物體速度相關(guān)量變化的關(guān)系，體驗知識的探究過程和物理學(xué)的研究方法。

　　3、情感態(tài)度與價值觀：體會學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過親身實踐，樹立”實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)理念。 學(xué)習(xí)探究功與物體速度變化的關(guān)系的物理方法――倍增法，并會利用圖像法處理數(shù)據(jù)。 實驗數(shù)據(jù)的處理方法――圖像法

　　重點

　　會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度，小車做勻速運動階段測量速度較合理。

　　難點

　　學(xué)習(xí)利用物理圖象探究功與物體速度變化的關(guān)系

　　教法及教具

　　自主探究、交流討論、自主歸納

　　教學(xué)過程

　　（一）閱讀教材，提出方法

　　配套器材：課本方案裝置 實驗思想方法：倍增法。雖為變力做功，但橡皮條做的功，隨著橡皮條數(shù)目的成倍增加功也成倍增加。這種方法的構(gòu)思極為巧妙。歷史上，庫侖應(yīng)用類似的方法發(fā)現(xiàn)了著名的庫侖定律。當(dāng)然，恒力做功時，倍增法同樣適用。 數(shù)據(jù)處理方法：圖像法。作出功—速度曲線，分析這條曲線，得出功與速度變化的定量關(guān)系。 學(xué)生思考，提出預(yù)案 學(xué)生提出多種設(shè)計預(yù)案，在課上展示設(shè)計的思路和方法： 課本方案、氣墊導(dǎo)軌加數(shù)字毫秒計方案、鐵架臺打點計時器自由落體方案等。 教師針對各種設(shè)計預(yù)案，進(jìn)行分析： 主要從合理性、科學(xué)性、可行性等方面進(jìn)行分析，略。

　　（二）師生研討，初定方案

　　1、制定基本的實驗方案：互動以下面幾個問題為中心展開： 探究中，我們是否需要橡皮筋做功的具體數(shù)值不需要。因為實驗是以倍增的思想方法設(shè)計，若橡皮筋第一次做功為W，則橡皮筋第二次做功為2W，…、橡皮筋第n次做功為nW。且實驗巧妙地將倍增的物理方法應(yīng)用于變力做功。 為了達(dá)到各次實驗中橡皮筋做的功成倍增加，即實現(xiàn)倍增，對各次實驗中橡皮筋的伸長量有什么要求你想出了什么辦法各次實驗中橡皮筋的伸長量必須相同。若使小車在橡皮筋的變力作用下產(chǎn)生的位移相同，就要有相同的運動起點。具體方法是：以第一次實驗時小車前端的位置為基準(zhǔn)，垂直運動方向在木板上作出一條水平線。以后改變橡皮筋的條數(shù)時，小車前端仍以此位置為基準(zhǔn)運動。 小車獲得的速度怎樣計算小車在橡皮筋作用結(jié)束后，做勻速運動。找出紙帶中點距相等的一段。求出點距相等一段的平均速度，即為小車勻速運動的速度，即小車加速后獲得的速度。 是否一定需要測出每次加速后小車速度的數(shù)值可以怎樣做不一定需要。 設(shè)第一次小車獲得的速度為v，小車在第一次、第二次、…、第n次實驗中的速度為： 若令 則 即小車在第二次以后實驗中獲得的速度可以用第一次實驗中獲得的速度的倍數(shù)來表示。 實驗完畢后，用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小車速度的關(guān)系 圖像法。 如何在坐標(biāo)紙上建立兩軸物理量如何確定適當(dāng)?shù)臉?biāo)度 縱坐標(biāo)表示橡皮筋對小車做的功，橫坐標(biāo)表示小車獲得的速度。 以第一次實驗時的功W為縱軸的單位長度，可以用第一次實驗時的速度v為橫軸的單位長度，作出W—v曲線，即功—速度曲線。

　　2、確立基本的實驗方案，設(shè)計初步的'實驗步驟： A。先將木板置于水平桌面，然后在釘有鋼釘?shù)拈L木板上，放好實驗小車。 B。把打點計時器固定在木板的一端，將紙帶穿過打點計時器的限位孔，紙帶一端夾緊在小車的后端，打點計時器接電源。 C。過兩釘中垂線上的適當(dāng)位置作兩釘?shù)钠叫芯€，交中垂線于O點，作為小車每次運動的起始點。 D。使用一根橡皮筋時，將小車的前端拉到O點，接通電源，打點計時器打點，釋放小車，小車離開木板前適時使小車制動，斷開電源，取下紙帶。重復(fù)本項前面的過程，選出點跡清晰的紙帶。 E。換用同樣材料、粗細(xì)、長度的兩根、三根、…六根橡皮筋，依照D項的方法，分別進(jìn)行實驗。 F。以功為縱軸，以速度為橫軸，建立坐標(biāo)系，用描點法作出圖像，看看是否是正比例圖像，若不是，功與速度的哪種相關(guān)量是正比的，功就與速度的這種相關(guān)量具有確定的函數(shù)關(guān)系。

　　（三） 學(xué)生實驗，教師指導(dǎo)

　　1、學(xué)生按確定方案開始初步實驗。

　　2、教師適時提出問題，指導(dǎo)學(xué)生操作的技巧，針對問題，完善實驗操作。 小車運動中會受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補償 可以采用平衡摩擦力的方法。具體操作是：使木板略微傾斜，將小車放到木板上，輕推小車，小車運動，觀察紙帶的點距。調(diào)節(jié)木板的傾角，觀察紙帶的點距，直到點距相等，表明恰平衡摩擦力。 觀察打點的紙帶，點距是如何變化的點距是否均勻問題出在哪里若恰能平衡摩擦力，試分析小車會做何種運動應(yīng)該采用哪些點

　　板書設(shè)計

　　課外作業(yè)

　　教學(xué)后記

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