高中物理人教版 (新课标)必修26.实验：探究功与速度变化的关系教学设计

课 题

§5.6探究功与物体速度变化的关系

课 型

新授课（1课时）

通过实验

探究恒力做功与物体动能变化的关系。

理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。

教材通过六、七两节内容来实现新课标的要求。因为研究一件事物总是先从表面的、定性的考察开始的，由于动能的问题比较复杂些，所以本节暂不直接涉及动能 ,而是先研究一个与动能密切相关的物理量──速度──与做功的关系。 本节的思路是第4、5节的继续,是用做功与能量的关系探索另一种能量及其表达式。探究活动沿习了以前的处理方法：即不规定具体的实验步骤而重在讲清思路、在操作技巧和数据处理方面给出适当的提示。

教学模式：自主探究－发现模式

（美国心理学家：布鲁纳的认知学习和教学论）

教法和学法：启发式教学和学生独立思考、合作交流、

              探索发现为主、教师指导帮助为辅

三 维 培 养 目 标

知识与技能目标：

（1）通过W－V2图像的不完全归纳认识做功与物体速度变化的关系

（2）会正确使用打点计时器、能对纸带进行正确数据处理

（3）学会利用图像研究物理量间关系的方法（4）掌握通过微机处理实验数据及作拟　　　　合曲线的技巧 

过程与方法目标：

        经历科学探究的过程，认识实验对物理规律发现的重要意义

        通过实验体会“实验控制思想”和“测量变换”的精妙之处

        数据的收集、分析、处理的方法 

       当实验数据与猜想出现较大偏差时，能尝试通过自己的努力作出正确的分析和处理

情感、态度、价值观目标：

       养成严谨的实验态度和实事求是的科学精神

       学会分享与交流，懂得欣赏他人 

       体会物理规律探索历程的艰辛和喜悦 

       通过W与V2的正比关系，体会自然规律的简洁之美

教学重点:学会探究功与速度变化关系的实验方法，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。

教学手段：实验演示＋计算机辅助教学

教学过程：

一、引入新课：（3分钟）  

   这堂课本来是探究恒力做功与物体动能变化的关系，

但研究一件事物总是先从表面的、定性的考察开始的，

由于动能的问题比较复杂，所以本节暂不直接涉及动能，

而是从一个较为简单的关系入手进行研究。从哪入手呢？

 首先,复习两个问题：

（1）请概括说明在4、5节我们得到重力势能和弹簧弹性

势能的表达式的是根据什么指导思想？

（2）动能的概念及由此可知动能与哪一物理量有关？

 由此引出： 

 指导思想：做功与能量有关       感性认识：动能与速度有关     ↓        　     ↓                  

做功与速度变化有什么关系???

二、新课教学：（8分钟）

本节教学目标，重点突出设计实验、进行实验和对实验结果的分析论证三个要素，但由于课前实验器材已准备就绪，且由于时间的关系，不宜将的设计实验环节作为学生自主探究的重点，为此：该部分内容采用启发式教学，逐步引导学生完成实验设计。

教师活动：指导学生阅读教材 “探究的思路”“操作技巧”部分，

学生阅读之后，边作演示边投影问题：

（1）       橡皮筋在哪个阶段对小车做功？它对小车的功能不能测量呢？

（展示两根完全相同的橡皮筋，问：）

（2）       探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？

（3）       每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？

（4）小车在运动过程中，橡皮筋对小车做的功是合力功吗？有何办法使拉力功就是合力功呢？

（5）小车在木板上做何运动？做功终止状态时小车速度如何测量？同样道理，是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？

学生活动：独立思考、合作交流后回答问题。

教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。

点评：培养学生在实验探究前要养成思考的习惯。有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性。

三、进行实验：（15分钟）

          由于进行实验环节是本课题重点突出的探究要素，

         所以应充分发挥学生的自主性，让学生独立完成 学生活动：

分组实验（有条件的学校可以每两人一组，条件差的学校可以每四人一组）

………………

点    评：通过学生分组实验，培养团结协作的团队精神，提高学生动手能力。教师活动：因本节课属定向探究的主题探究课，需要教师提供大量的指导和帮助， 根据新课标“科学探究教学的实施步骤与建议”，教师的指导策略如下：

一、 根据学生的认知结构和经历，事先准备一些提示卡，当学生在探究中

遇到困惑处，不能继续完成探究时，利用提示卡，指明方向。

二、对实验中出现大量的共性问题时，停下实验集中处理；对个别问题单独处理。

三、  重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理。

四、数据处理：（10分钟）

根据教育心理学：“猜测――试错”模式

鼓励学生利用直觉思维提出猜测性假说，大胆地试错

教师活动：学生实验完毕后，发下坐标纸，指导学生进行数据处理。 

问    题：根据测出的数据，怎样预测功与速度的关系？

           用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观？

学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，

          作出W－V、W－v2曲线，寻找功与速度的关系。

                      ………………

点    评：教师要放开，让学生大胆猜想，独立完成探究过程。

          学生可能会走弯路，甚至失败，探究结果并不重要，

重要的是让学生亲历探究的过程。

教师活动：最后，指导学生参考教材18页“做一做”栏目中的提示,

 　　　　　选出两人代表，利用数表软件进行数据处理

五、实验误差或错因分析：（5分钟）

1．若在W－V图像中各对应点近似成线性分布，分析原因，关找出解决办法。

2． 实验失败的处理  

根据新课标“物理实验实施步骤与建议”当实验失败时，

   引导学生从失败中取得收获。

1、面帮助学生分析造成实验失败的原因，培养学生实事求是的科学态度。

2、失败中培养坚忍不拔的坚强意志，让明白的规律的发现从来都是经历无

数次的探索与失败才品尝到胜利的果实。

3、 让学生分析原因，找到实验成功所需的条件。让他们在失败中重新扬起风帆，

    从失败中培养勇于实践的创新精神。 

六：课堂总结、点评（4分钟）

教师活动：让学生从实验设计、进行实验、和分析评估三个角度谈认识、

　　　　　谈体会，在笔记本上总结，之后门交流心得体会。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、

　　　　　看谁的更好，好在什么地方。

点    评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。 

课余作业：预习5.7节的内容。

板   书   设   计

5．6探究功与物体速度变化的关系

实验  目标 :   探究功与速度变化的关系．

仪器及器材 : 长木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器(带纸带、复写纸等)、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板、坐标纸．

注意  事项：   

1．橡皮筋的选择．　　　　2．．橡皮筋的条数．

    3．实验装置的选取　　　　4． 平衡摩擦力

    5．．误差分析．