物理6.实验：探究功与速度变化的关系教案

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修2            

主 备 人：王仕丰         学科长审查签名：

一、内容及其解析

1、内容：根据所学知识设计实验方案，并对不同的实验方案作出评价和选择.

2、解析：学习本节首先应认真看书，了解实验探究的内容、实验方法与实验技巧；探究实验数据的处理方法，从而找到橡皮筋做功与小车速度之间的关系.认真体会课文“探究思路”所体现的科学探究的方法，以及“数据处理”中提出的分析实验数据，找出功和速度关系的方法.学会这些探究问题的方法，不仅在研究物理问题时是必要的，而且也可用于研究其他学科的问题.

二、目标及其解析

1.知道实验方案中改变弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的方法.

2.知道实验方案中平衡摩擦力的方法.

3.知道力对物体做功与物体速度变化的关系.

三、教学问题诊断分析

从寻找W-v的关系转向寻找W-v2关系是学生很难掌握的地方.

四、教学支持条件分析

    通过实验得出功与速度变化的关系

五、教学过程设计

1、教学基本流程

复习功的定义及计算式→实验测量 →分析实验数据 →得出功与速度变化间的关系  → 练习、小结

2、教学情景

问题1.我们在选取橡皮筋时应该注意什么？

问题2.我们怎样来选择纸带上的点来确定小车的速度？

问题3.你能不能说出本实验中平衡摩擦力的原理？

例1：如图7-6-1为探究功与物体速度变化关系过程得出的一条纸带.

图7-6-1

（1）应选哪些点距进行测量？

（2）怎样根据测得数据确定小车的速度？

设计意图：通过打点计时器测速度

解析： （1）C、D间距最大，最大速度点一定在C、D之间；

（2）在可测量的点中，C点的速度最接近最大速度，可测量的最短时间就是tCD.

答案： （1）选用CD段，（2）v=LCD/tCD

思维总结：（1）橡皮筋做功过程结束时对应小车速度最大的状态.

（2）小车速度最大的点附近打点间距最大.

（3）某点附近很短时间内的平均速度近似等于该点的瞬时速度.

（4）在打点纸带上，被测量的时间间隔是一个打点间隔.

拓展练习1-1： 如图所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为_______运动，C、D之间为_______运动.

六、目标检测

1.本节探究的目的是研究外力对物体­­­­­________与物体_________关系.

2.本节实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的         ，这样做可以大大简化操作.

3.橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由            和___________来测量，当然也可采用其他方法.打出的纸带上的点分布有________特点.

4.小车在运动过程中要受到摩擦阻力，类似于前面研究物体的加速度与力和质量的关系的实验，可以使木板_________来平衡小车受到的摩擦阻力.

5.本实验用到的器材：平板、小车、        、钉子、______、纸带.

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC

A组题

1.在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用.这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是（    ）

A.木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求

B.木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力

C.如果小车在滑行的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的

D.其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的

2.本节是一个探究性实验，探究的目的是（    ）

A.探究力与物体运动速度的关系

B.探究力与物体运动加速度的关系

C.探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系

D.探究力对物体做的功与物体速度变化的关系

设计意图：基础知识练习

B组题

3.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是（    ）

A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……

B.让小车通过相同的距离，第1次力为F，第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……

C.选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……

D.利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，使可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……

设计意图：提高学生对基础知识的理解、运用能力

C组题

1.质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图7-6-6所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图7-6-6所示，单位为mm，重力加速度为9.80 m/s2，则

图7-6-6

（1）                     求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表：

（2）                     求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功：

（3）                     适当选择坐标轴表示所要表示的物理量，在图7-6-7中找出重力的功与速度的相关量之间的关系.

图7-6-7

图中纵坐标表示_________，横坐标表示________，由图可得重力所做的功与________成________关系.

设计意图：提高部分学生的能力

教学反思：