1、探究功与物体速度变化的关系教学设计安徽省砀山中学砀山中学王法远【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
2、的物理方法，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，也可以用变力做功。若用恒力做功，
3、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，则两条橡皮筋做功为2W，三条为3W，依次类推，每次做功都
4、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
5、？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。课后感探究性实验是以获取物理新知识为目的的教学方式，所以安排在学习新知识之前，这样就比验证性实验的难度要大，其中难就难在要确立哪些物理量之间的关系上。学生需要在类比、推理的前提下，确立自己研究的问题和方法。首先在老师所设置问题的引导下，逐步展现问题并思考实验的大体方案。然后根据方案设计实验步骤，并分析步骤中的注意事项，尤其是处理数据的方法，图像法使物理量之间的关系直观，好判断。