人教版物理必修2第七章第六節(jié)《探究功與速度變化的關系》教學設計

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1、教材分析 本節(jié)是人教版物理必修2第七章第六節(jié)的內容，通過前面幾節(jié)內容的學習，學生已經建立了 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、彈性勢能之間的關系。本 節(jié)內容是前面兩節(jié)內容的繼續(xù)，用做功與能量的關系探索另一種能量及其表達式：動能。由于動 能的問題比勢能復雜些，所以本節(jié)暫不直接涉及動能，而是先找到一個與動能密切相關的物理量 ---速度，先研究速度與功的關系。 本節(jié)內容的主要目的是給學生增加實驗探究與體驗的機會，培養(yǎng)學生實驗探究的能力，提高 學生理論聯(lián)系實際的水平。本節(jié)內容是尋求動能表達式的實驗探究過程，下節(jié)內容（動能和動能 定理）是尋求動能表達式的理論探

2、究過程，本節(jié)內容的實驗探究為下節(jié)內容的理論探究奠定了一 個實踐認識基礎，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內容共同構成了一個較為完整的體系。 課標分析 （1）知識與能力：能夠領會探究功與物體速度變化的關系實驗的設計思路。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)。能夠對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理中 尋找W與v的關系。 （3）情感態(tài)度與價值觀：讓學生經歷自主探究、合作學習的情感體驗。 學情分析 本節(jié)內容是一節(jié)實驗探究課，實驗探究學生以前有所接觸，如物理必修一中的“探究小車速 度隨

3、時間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質量的關系”。通過以前這一類探究實驗的學習， 學生已經具有一定的實驗方案設計能力、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生也已了解，至于圖線處理時從關系不明 的曲線通過改變坐標量轉化為關系較明朗的直線的方法在“探究加速度與力、質量的關系”中也 曾接觸，學生有一定的基礎，但還是有一定的思維和操作難度，教學中應注意合理的啟發(fā)。另外， 以前接觸的力都是恒力，而這一節(jié)牽涉到變力問題，這又是一個思維臺階，應通過對話啟發(fā)學生 理解感悟將做功增倍代替求具體功數(shù)值的巧妙之處。 教學設計 （一）實驗介

4、紹 1 .實驗目的： 本實驗的實驗目的是探究功與速度的變化關系。 我們知道，功是力在空間上的積累效應， 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，所以我們必須向學生交代清楚這一點，并指明當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。于是我們的實驗目的為探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系。 2 .實驗器材： 我們所需要的實驗器材有：滑軌、橡皮筋、小車、、交流電源、電火花計時器、紙帶、刻度尺、 坐標紙3.實驗原理： 由于我們要探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，所以我們要想辦法來 測量出功與

5、速度的數(shù)值，進而研究它們之間的關系。 通過上一節(jié)彈簧變力功的學習我們知道，當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。因此我們要設法回避求變力做功的具體數(shù)值，逐步引導學生 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。在引導過程中，我將通過讓學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生，讓學生體驗 思維的樂趣。 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

6、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即可，但相比取勻速階段的點來說，后者只需用任意 一段位移與發(fā)生這段位移所用時間相比即可求出彈力做功使小車獲得的速度，更方便。所以我們 取勻速階段的點來求速度。 （二）、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 備注 復習 1、前回我們探究了重力勢能和 1:重力做功，改變J物體的重力勢 由學生回 彈性勢能，請大家回想一下我們 能，我們通過重力做功來研究物體的 顧，了解學 的探究過程和方法。 重力勢能的表達式； 生對探究 2:彈力做功，改變彈簧的彈性

7、勢能， 方法的理 我們通過彈力做功來研究彈簧的彈 解有多深。 2、那么我們又該怎樣研究物體 性勢能的表達式。  的動能表達式呢？ 引入 1、演示“玩彈弓”。 1、回憶童年，思考原理 學生興趣 一下子被 調動起來， 2、播放視頻 2、對火箭的好奇 課堂氣氛 十分濃烈。 新課教學 師：引導學生用學過的實 1、設計實 驗，根據(jù)新的實驗目的設計實驗 學生分組討論設計自己的實驗 驗方案 力殺 力殺 師：提出本節(jié)課的實驗方案 (1)探究過程中，我們是否

8、需 這里要培 要測出橡皮筋做功的具體數(shù) 養(yǎng)學生在 值？是否需要測出各次小車速 實驗探究 度的具體數(shù)值？可以怎么做？ 前要養(yǎng)成 (2)每次實驗中橡皮筋拉 學生認真閱讀教材，思考問題并 思考的習 伸的長度有什么要求？為什 回答。 慣。后了正 么？ 確的探究 (3)小車獲得的速度怎樣 思路，才會 計算？ 避免探究 (4)實驗完畢后，我們用 的盲目性。 什么方法分析橡皮筋對小車作 的功和小車速度的關系？ 教師活動：傾聽學生回答， 幫助學生解決疑難

9、，回答學生可 能提出的問題。 學生活動： 教師活動：指導學生分組實 分組實驗每四人一組。 驗，并引導學生思考下面的問 小組內討論解決老師提出的問 2、分組實 驗 3、數(shù)據(jù)處 理(法1) 題： (1)小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什么方法進行補償？ (2)紙帶上的點距并不都是均勻的，應該采用那些點距來計算小車的速度？為什么？ 教師活動：巡視、指導，解答學生提出的問題，處理即發(fā)事件。重點指導一兩個組順利完成實驗，以便后面實驗數(shù)據(jù)的處理。 教師活動：學生實驗完畢后，指導學生進行數(shù)據(jù)處理。 指導學生設計實驗數(shù)據(jù)表格，并投影部分

10、學生設計的表格， 將實驗數(shù)據(jù)填入表格中，并分析數(shù)據(jù)，看有什么發(fā)現(xiàn)。 提問：通過表格能反映彈力 題。 回答： (1)將木板稍稍傾斜一點，讓小車從斜面上滑卜來； (2)應采用點距均勻的部分計算小車達到的最大速度。 學生活動： 設U表格 學生討論得出：通過對表格中彈力做功W和小車獲得的速度v的關系分析，只能得到“彈力做功越多，小車獲得的速度越大”的結論。 學生：不能。若要更精確更直觀的反映它們的關系應該作出功一一速度曲線。 學生活動： 作功一一速度曲線圖 外與連鷹的關系圖規(guī) 5.00 400 IE」.]:"-/”:? R-.11；-T---*'3.；小畫

11、 Z. :二一二二二 *iWi —舂蕈肅［累列 做功V劑小車獲彳的速度v的定 量關系嗎？ 鹿上/ _5OflO.OQ匚.300小 速度 30 通過學生分組實驗，培養(yǎng)團結協(xié)作的團隊精神，提高學生動手能力。 表揚部分同學，激勵其他同學。 老師提問 師：好。請作功一一速度曲線圖。 教師強調作圖的注意事項

12、：坐標軸的選取、比例的選定、畫圖時用平滑的曲線連接等。 投影展示某組學生作出的 功一一速度曲線。 提問：由圖線中可以看到它 們到底是哪一種關系？ 師：如何證明你們的猜測? 由于W尿口v的關系圖線不是一條直線，因此橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度關系不是正比例關系。 猜測可能是：W8V2、WV3…… 學生活動： 學生思考討論得出：作W-—V2、WV3……圖像。若圖像W-—V2是直線就說明W與V2成正比；若圖像W一一V3是直線就說明W與V3成正比…… 學生活動： 作功一一速度平方曲線 2、一 學生：由圖可知W與V成正比。 學生活動： 觀察老師利用數(shù)表軟件進行數(shù) 據(jù)

13、處理。 引導學生朝作功一一速度曲線圖上去想。體現(xiàn)老師的導向作用。 教師要放開，讓學生大膽猜想，獨立完成探究過程。 4、數(shù)據(jù)處 理（法2） ——禾U用 數(shù)表軟件 進行數(shù)據(jù) 投影展示某組學生自行設計的實驗數(shù)據(jù)表格。 師：請將將數(shù)據(jù)填入表中并作圖 投影展示某組學生作出的 功速度平方曲線。 師：觀察圖線你能得到什 么？ 師：用手動

14、方法處理數(shù)據(jù)很麻煩，若用電腦幫我們計算處理就要簡便得多了，當要處理數(shù)據(jù)量越大越簡便。 請大家注意觀察并體會與上面處理過程的優(yōu)缺點。 教師活動：讓學生分析本節(jié)課的誤差來源 教師活動：讓學生概括總結 學生自己進行誤差分析并交流 學生活動： 認真總結概括本節(jié)內容，并把自 己這節(jié)課的體會與卜來 有的學生可能會走彎路，甚至失敗，探究結果并不重要，重要的是讓學生親歷探究的過程。 教師應該教學生去嘗試使用數(shù)表軟件，但并不要他們會用，  處理。 5、誤差分 析 6、、課堂總 結、點評 本節(jié)的內容。 知道有這種處理方法，而且行之有效即可。 總結課堂內容，培養(yǎng)學生概括總結

15、能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。 課后反思 1、思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本，本節(jié)課比較注重理解和應用探究方法； 2、親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了實踐活動，學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。沒有探究出結果，也是一種結果，本節(jié)課比較注重學生有沒有參與，而不是有沒有正確的結果。 效果分析 1.通過課前復習，由學生回顧，了解學生對探究方法的理解程度 2. 引入新課，調動同學們的興趣，活躍課堂氣氛。 3. 引導學生用學過的實驗，根據(jù)新的實驗目的設計實驗方案，這里要培養(yǎng)學生在實驗探究前

16、要養(yǎng) 成思考的習慣。有了正確的探究思路，才會避免探究的盲目性。 4. 通過學生分組實驗，培養(yǎng)團結協(xié)作的團隊精神，提高學生動手能力。 5. 教學生去嘗試使用數(shù)表軟件，但并不要他們會用，知道有這種處理方法，而且行之有效即可。 觀評記錄1、本節(jié)課以火箭發(fā)射視頻引入，可以直接吸引學生的眼球,迅速激發(fā)起學生的興 趣,就以此為契機提出問題，完全以功與速度為關鍵詞進行討論與探究。在數(shù)據(jù)處理時應用坐標 紙作圖，讓學生體會探究物理量間關系時“以直代曲”的思想。 通過這節(jié)課的教學也發(fā)現(xiàn)一些不足之處，比如課堂上學生動手能力差異導致時間安排合理性 等問題，在今后的教學中要不斷的摸索與實踐，真正實現(xiàn)新課

17、堂學生的主體地位 觀評記錄2、在整個課堂教學過程中，學生始終保持了較高的參與度。在實驗探索中主動合 作，在歸納規(guī)律時積極發(fā)言，在觀看視頻時群情激奮。正是因為開展誘思探究課堂教學，使整個 課堂始終充滿了激情，使學生始終充滿了自信，使師生關系更加和諧，使課堂教學更加有效。 評測練習： 1、本節(jié)是一個探究性實驗，探究的目的是（） A、探究力與物體運動速度的關系 B、探究力與物體運動加速度的關系 C、探究力對物體做功與物體加速度變化的關系 D、探究力對物體做功與物體速度變化的關系 2、對橡皮筋做的功來說，直接測量是有困難的，我們可以巧妙地避開這個難題而不影響問題的 解決，只需要測

18、出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（） A、用同樣的力對小車做功，讓小車通過的距離依次是s、2s、3s……進行第1次、第2次、第3 次……實驗時，力對物體做的功就是W、2W、3W…… B、讓小車通過相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F……實驗時，力對 1條、2條、3條 小車做的功就是W、2W、3W…… C、選用相同的橡皮筋，在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當用 同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次……實驗時，橡皮筋對物體彳^的功就是W、2W、3W D、利用彈簧秤測量對小車的拉力F,利用直尺測量小車在力作用下移動的距離s,便可以求出 每次實驗中力對小車做的功，可控制為W、2W、3W…… 3、實驗時，拖著紙帶的小車在橡皮筋作用下由靜止運動到木板底端，在此過程中打點計時器在 紙帶上打下的點距情況是（） A.始終是均勻的B.先減小后增大C.先增大后減小D.先增大后均勻不變 4.在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，得到的紙帶如圖所示，小車的運動情況可描述為： A、B之間為運動；CD之間為運動，應選來計算小車的速度V。 S~~IK?斗甲斗6可.7.2+7.2+工2+17） /ABC單位：mmS