高中物理-【课堂实录】实验：探究功与速度变化的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

1、关系教学设计一、课标分析”探究功与速度变化的关系，是企图通过实验，利用已经从个案中有所领悟的功能关系， 已在第一节中就明确了。但是，这一实验探究最多只能得到 与物体的 成正比，并不能得 习奠定认识基础。另外也能更好的通过功能关系的讨论完成对能量概念的更深入的认识。 础和综合，也是学习其他物理学知识的重要基础。 二、教材分析 立了重力势能、弹性势能的概念，知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的 是先找到一个与动能密切相关的物理量-速度，先研究功与速度变化的关系。 一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用，前后两节内容共同构成了一个较为完整的体系。三、学情分析 能的关系，所以学生已经初步认

2、识到通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量， 想 在前面必修一实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验中学生也体验过，实验数据的处 教师要根据学生的实际水平和探究任务的难度采用不同的教学模式， 根据问题情景式探究 任务运用适当的思维方法；应从学生已有的认知水平出发，注意把握教学的难度与深度。教学目标1理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计实验。 2.知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”。3理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。4学会运用物理图象探究功与物体速度变化的关系。1通过实验操作过程中控制实验条件的方法，体验知识的探究过程。2 能独立进行实验操作，会采集

3、实验数据。3体验通过实验数据处理寻找W 与v 的关系的方法。(三) 情感态度与价值观1让学生经历自主探究、合作学习的情感体验，激发学生求知欲和学习兴趣。2通过实验探究的各个环节，培养学生敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度五、教学重点学习探究功与速度变化关系的物理过程和所用方法，并会利用图象法处理数据。六、教学难点1探究思路的形成及实验条件的控制。2用图象方法分析处理实验数据。七、教学工具橡皮筋(5 根)，导轨(一端可固定橡皮筋，另一端可调节高度)，小车，砝码，毫米刻度 尺，打点记时器(电火花)，学生用交流电源，纸带，坐标纸，计算机和多媒体设备。八、教学过程设计教教学活动教师活动在前面的

4、两节课中我们通过重 思考并回答问题。力做功探究出重力势能的表达式，通过弹力做功探究出弹性另外我们同学在初中已经学习了动能的概念，请同学们回忆后回答：什么是动能呢？动能那么这节课我们能否通过同样的思想和方法通过合力做功来 铺垫，引出 环节习旧知学生活动入新 课重力做功跟物体的动能有什么 关系呢？我们可以通过演示来系。 教师展示弹弓，利用弹弓弹射 小鸟，并向学生提出问题：小 鸟飞出后获得了动能，请问小 视频当中足球的动能为什么改观察思考并找学生代表 甲生：橡皮筋在恢复形 变的过程中对小鸟做了 兴 趣乙生：运动员的脚在踢 球时对足球做功，使足总结：由此可见，外力对物体 做功会引起物体动能的变化。 这

5、节课我们就用实验的方法来 探究外力做功与物体动能变化 由于物体的动能又与速度紧密 相关，那么这节课我们就来研 究外力做功与物体速度变化的 为了降低难度我们就探究外力 对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。课提问：那么外力做功究竟与速同学们思考后提出自己牛顿说过：没有大胆的猜想就 不会有伟大的发现，同学们也 可以大胆的进行猜想。的猜想：可能外力做功 与速度变化成正比，也 可能外力做功与速度变 望 但实验是检验真理的唯一标 准，那么我们就通过实验的方 法来探究外力做功与速度变化 的关系。你们有哪些具体的实 验方案吗？请大家分组讨论， 然后根据你们的实验原理在白纸上画出相应的实验草图。小组内

6、讨论，画出实验 图验方案一(请同学甲上讲台来展示小组同学甲通过实物投影展示草图并讲解：利用重 体地位，调 性打点计时器测量小车的速度和拉力做的功，得到功和速度的数据，再其余同学参与讨论提问提问：这个方案很眼熟，我们 用它进行过验证牛顿第二定 律，大家认为这个方案可行 这个方案里，小车受到的只有 拉力吗？如果还有别的力应该提出提出疑 问 兴 趣与木板间的摩擦力，还有打点计时器对纸带的阻力。应该平衡这些阻提出实 验方案二提出实 验方案二 计思路，体 它方案吗？(请同学乙上讲台来展示小组的设计方案，并解释设计原理)同学乙通过实物投影展示草图并讲解：利用重物做自由落体运动，通过打点计时器测量重物下落的

7、高度计算重力做的功，还可以计算出重物下落的速度，从而得到功和速度的数据，再。其余同学参与讨论观我们用来进行过测量重力加速度，在这里也可以用来测量功和速度的提出实 验提出实 验方案三 同学丙上讲台来展示小组的设计方案，并解释设计原理) 空间，更能 望，实现自 示草图并讲解：利用橡皮筋弹射小车来研究功速度变化的关系。其余同学参与讨论提问：第三方案理论上也是可 提问：第三方案理论上也是可 行的。以上三种方案各有什么和第二方案都是利用重第三方案橡皮筋的拉力是变力，这种变力做功的计算目前我们还没有挑选第三方案挑选第三方案这三种方案都是可行的，前两 种方案我们很熟悉了，但在我 们现实生活中，像第三方案出

8、现的变力做功的情况最普遍， 也是最复杂的，所以今天我们 就迎难而上，采用的第三种方 请同学们选择器材 学生回答学生回答 材的选择实验原实验原理教学始运动，那么小车的初速度为零，小车的速度变化量的测量就可以简化为只测量小车的末速度了，这样就使我们研究的问题简化为探究外力做功与物了。探究变 力功的量在进行实验之前我们先探究几 个操作技巧(一)测量橡皮筋对小车做的 教师预设几个问题 橡皮筋在那个阶段对小车做思考并回答：橡皮筋被 拉伸直到恢复原长的过 探究变 力功的量在进行实验之前我们先探究几 个操作技巧(一)测量橡皮筋对小车做的 教师预设几个问题 橡皮筋在那个阶段对小车做思考并回答：橡皮筋被 拉伸直

9、到恢复原长的过 学生思考回答：还有摩擦力做功探究速 度的测 量如何消除摩擦力做功？补偿方 既然不能，那我们怎么进行橡 皮筋弹力做功的测量呢？请同 生回答展示器材： 拉力器。拉力器当中的弹簧就 是并联关系，通过改变橡皮筋 条数来达到增加力和使做功成 我给每个小组准备了五条相同 这组特殊的数据，这样我们就 功的测量解决了，那我们如何 利用纸带法求速度是我们在前 面实验过程中使用的方法，实 际上在先进的实验室中利用气 垫导轨和光电门计时器测出来 的速度更为精确，不过在这我 们就用打点计时器来进行测量 教师展示以前做过的一条纸 带，请同学们观察纸带会发现 纸带上的点迹分布不均匀从而提出问题：请同学们思

10、考应选学生回答：把木板的一 轻推小车使小车能够匀 且弹力与伸长量的关系 律 ，不容易计算 实验时通过改变橡皮筋 的条数，使橡皮筋做的 功成倍数关系，也可以 得到功与速度的关系。 具体做法：第一次用一 根橡皮筋，使橡皮筋伸 长一定的长度，做功记 为 w,第二次用两根完 全相同的橡皮筋并保证 每次的形变量相同，做 样我们可以测五组数据思考并回答：应该平衡 摩擦力请学生代表回答：利用 带 况，教师强 意的事项数据处 理实验注 问题开始实 验数据处 理择纸带上哪些点来求小车的速 合理选取纸带上两个点迹，根就可以求出小车的速度。我们探究出了功和速度的测量 方法，哪如何寻找做功和速度 图像法是处理实验数据

11、最常用 的方法，简单直观，并且可以 减少实验误差。我们可以先画 明功与速度成正比，如果是曲 在进行实验之前教师强调根据 探究技巧在实验过程中要注意 2 橡皮筋的规格和伸长量要完 3 速度的求解要选择匀速运动 轴即纵轴单位长度可适当大 请同学们依据教师给出的参考 步骤按照要求，开始实验，并 记录数据.教师指导学生做好实验。学生做完实验后请学生代表在 应选择纸带上点迹均匀 的部分进行测量求速 度，因为小车的末速度 应该是橡皮筋做功完毕 时的速度，而这以后小 学生思考后回答：图像 分小组进行实验学生代表展示，并说明 图像的形状跟抛物线相 似，就进一步猜想可能外力做功与速度的平方 设疑，通过 视，保证

12、实 密配合，共 验探究；同 让学生体会这种用数学方法解决物理生成结 论利用计 算机数 表软件 处理数 据巩固练 习布置作 业35-3738-404445 同学们根据手工绘图得到了探 下外力做功与速度的平方成正 比。我们也可以利用计算机的 数表软件进行数据处理，通过 电脑来拟合出外力做的功与物 教师利用学生数据在计算机上 利用数表软件进行演示，进一投影出课堂练习点评答案这节课我们探究了几种可行的 实验原理，挑选了最具有普遍 性最复杂的方案进行了实验， 并得到了结论。希望大家可以 用这些知识解决一些简单的实 际问题这节课的任务已经完成，但探 若小车的初速度不为零，那我 实验的方法验证外，能否用理

13、论推导的方法来验证，如果可 图，结果发现图像是一 回答：当物体初速度为 零时，外力对物体做的 功与物体速度的平方成做笔记思考并解题 路，培养学 生养成良 好的思维 用，激发学 巩固知识 的能力，进 感悟、提示 效果，为下 九.板书设计0(1) 功的测定：(2)速度的测定：(3)数据处理：十学习评价表“探究功与速度变化的关系”学习情况评价表班级 高一( )班 姓名 具体内容具体内容认识现实生活中有关做功改变物体速度的现 象理解本次实验的原理和注意事项，会进行数 据处理会解决一些动手操作的实际问题较好观察和体验实验研究过程，描述现象 试验学习的过程中，观察能力、思考能力、 思维的发散性与建立物理模

14、型等方面有明显 能主动推广所学到的知识到现实中去分析各 在学习新知识和参加实践活动的过程中初步 学会提出问题并用提出假说解决问题，并进 行试验验证的科学方法。较好的通过讨论交流解决问题得到结果。在学习过程中与同伴合作解决问题的能力在 通过本课的学习，对物理与实际生活的联系 对学好物理有信心。知识与能物理解决情感与态度教师评价B学生评价BAACC 脑 动手，去发现和解决实验中遇到的各种问题，从而使学生在课程的学习中找寻到。 (二) 在课堂中学生选择探究的实验是小车在橡皮筋拉力作用下所做的直线运动。通过控制 小车从静止开始运动把求速度变化简化为小车末速度的测量，通过增加橡皮筋的条数巧妙的 解决了变

15、力做功问题。在实际生活中我们接触到的物体的运动更多是由变力做功影响其动能 速度的变化又有什么定量关系呢？是否也是外力做功与速度平方的变化成正比？ (提示学生 可以结合前面学过的匀速圆周运动的知识进行探究) 能的关系，所以学生已经初步认识到通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量， 想 在前面必修一实验“探究加速度与力、质量的关系”的实验中学生也体验过，实验数据的处 教师要根据学生的实际水平和探究任务的难度采用不同的教学模式， 根据问题情景式探究 任务运用适当的思维方法；应从学生已有的认知水平出发，注意把握教学的难度与深度。“探究功与速度变化的关系”学习情况评价表班级 高一( )班 姓名

16、教教师评价 学生评价项目 具体内容A B C A B C知识与 认识现实生活中有关做功改变物体速度的现能象理解本次实验的原理和注意事项，会进行数据处理会解决一些动手操作的实际问题较好观察和体验实验研究过程，描述现象试验学习的过程中，观察能力、思考能力、物理思维的发散性与建立物理模型等方面有明显能主动推广所学到的知识到现实中去分析各在学习新知识和参加实践活动的过程中初步学会提出问题并用提出假说解决问题，并进解决行试验验证的科学方法。较好的通过讨论交流解决问题得到结果。在学习过程中与同伴合作解决问题的能力在通过本课的学习，对物理与实际生活的联系情感与态度对学好物理有信心。学生评价表由学生和老师共同

17、参与评价，测评结果为： 更增强了对功能关系的认识，对学好物理这门科学充满了信心。 立了重力势能、弹性势能的概念，知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的 是先找到一个与动能密切相关的物理量-速度，先研究功与速度变化的关系。 一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用，前后两节内容共同构成了一个较为完整的体系。题1.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2.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

18、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C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的是( )A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度 B.橡皮筋的规格C.橡皮筋的根数 D.下车的质量4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作 为补偿，则下面操作正确的是( )A.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下滑即可B. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑即可C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸上打下的点距均匀即可 D.以上说法都不对5. 在“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.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出B.放小车的长坂应该尽量使其水平C.每次实验时，橡皮筋拉伸的长度可以不一致D.每次实验时，可以不求出橡皮筋对小车做功的具体数值6.对于橡皮筋做的功来说,直