2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律6实验：探究功与速度变化的关系2教案新人教版必修2.doc

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1、优选《探究功与速度变化的关系》教学设计课题探究功与物体速度变化的关系课型新授课（1课时）教学目标1、领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路，经历探究学习的情感体验过程。2、能进行实验操作，会采集实验数据，理解实验数据时寻找w与v的关系的方法。3、培养学生自我思考、与他人合作的能力。教学重点、难点教学重点学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。教学难点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，橡皮筋（若干），小车，打点计时器（带纸带、复

2、写纸等）、铁架台、钩码等-7-/7优选教师活动教学过程（一）引入新课问题1：是什么改变物体运动速度？思考推铅球时情景。结论：力对物体做功可以改变物体运动速度。问题2：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。教师活动：问题1：在实验探究中，应如何对物体做功？又怎样表示每次做功的大小呢？（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，例如用一砝码盘牵引着小车做实验，则可以用改变砝码盘的质量来表示

3、每次做功的大小，也可以用用重力做功的方式（落体法）若用变力做功，可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。问题2：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。问题3：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。师：那又如何表示每次做功的大小？生：我们用每次增加橡皮筋的条数来表示功的大小。学生活动学生思考学生分组讨论学生代表展示小组讨论成果采用学生答辩的方式考查学生对实验原理的理解-7-/7优选师：每次实验对橡皮筋的长度有什么要求？生：长度相

4、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计算。问题4：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。问题5：橡皮筋拉力做功是合力做功么？生：讨论后，

5、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。问题6：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，后减速。问题7：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？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。学生分组讨论小组代表回答问题，学生思考原理学生动手操作处理实验数据学生练习改错反思-7-/7优选师：在本设计方案中，我们是通过平衡摩擦力来排除拉力之外的力做功，还用纸带上的点计算速度。稍微麻烦些，随着科技的发展，我们现在还可

6、以用气垫导轨来最大限度的减少摩擦力，用光电门测时间计算速度。气垫导轨是利用气垫原理减少摩擦力的。把空气用鼓风机吹如导轨的空腔内，再从导轨表面规则排列的小孔喷出，在导轨和小车表面形成一个薄空气层----气垫。滑行器被气垫托起来悬浮于空中，进而达到无摩擦力的效果。而光电门计数器可以记录时间，我们用两个光电门之间的距离除穿过两个光电门的时间，便可以计算出滑块在两光电门之间的平均速度。如果我们把两个光电门之间的距离尽量缩小，那计算的平均速度就越接近瞬时速度，所以我们取两光电门距离为4cm，用4cm除计数器上读取的时间得到的

7、速度来代替该位置的瞬时速度。两种方案得到的数据，我们可以尝试用w-v图像，w-v2图像处理，并用excle软件作图。讨论总结实验步骤：1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。3、用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮

8、筋被拉长的长度相同。4、在上述实验中打出的5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5。课堂检测：1、关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是（）A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致-7-/7优选C.放小车的长木板应该尽量使其