教学设计探究功与速度变化的关系

教学设计（一）实验介绍实目的：本实验的实验目的是探究功与速度的变化关系们知道功是力在空间上的积累效应一个过程量速是一个状态度变化才是过程量以我们必须向学生交代清楚这一点，并指明当我们研究力对原来静止的物体做功时变化的大小与物体获得的速度在数值上是相同的。于是我们的实验目的为探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。实器材：我们所需要的实验器材有：滑轨、橡皮筋、小车、交流电源、电火花计时器、纸带、刻度尺、坐标纸实原理：由于我们要探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系我们要想办法来测量出功与速度的数值，进而研究它们之间的关系。通过上一节弹簧变力功的学习我们知道橡皮筋伸长量按倍数增加时并简单地按倍数增加变功一时无法确切测算此我们要设法回避求变力做功的具体数值步导学生得出用一根橡皮筋做功记为，两根橡皮筋做功记为，三根橡皮筋做功记为。。而回避了直接求功的这种方法过程中通过让学生思考讨论的方式寻求出这种方法，并说出这种方法的巧妙之处及不选其他方法的理由不是直接把思路展示给学生学体验思维的乐趣。小车在橡皮筋的弹射下先加度减小的加速运动做匀速运动选些点来研究呢？理论上讲选加速阶段或匀速阶段的点都是可以的加速阶段的点时要们每次都从距第一个点距离相同的位置处取点计算其瞬时速度即可相比取匀速阶段的点来说者需用任意一段位移与发生这段位移所用时间相比即可求出弹力做功使小车获得的速度方便以我们取匀速阶段的点来求速度。（二学程教学环节

教师活动

学生活动

备注复习

、面我们探究了重力势能和：力做功，改变了物体的重力势

由学生回弹性势能家想一下我们能，我们通过重力做功来研究物体的顾学的探究过程和方法。

重力势能的表达式；1页

生对探究

：力做功，改变弹簧的弹性能，方的理我们通过弹力做功来研究弹簧的弹、么我们又该怎样研究物体性势能的表达式。的动能表达式呢？

解有多深。引入

、示“玩弹弓、放视频

、忆童年，思考原理、火箭的好奇

学生兴趣一下子被调动起来,课堂气氛十分浓烈。新课教学、设计实验方案

师：引导学生用学过的实验新实验目的设计实验方案师本课的实验方案（）究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？（）次实验中橡皮筋拉

学生分组讨论设计自己的实验方案这里要培养学生在实验探究前要养成学生认真阅读教材，思考问题并思的习伸的长度有什么要求？为什么？（）车获得的速度怎样计算？（）验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难学可能提出的问题。

回答。

惯了正确的探究思路会避免探究的盲目性。2页

、分组实验、数据处理（法）

教师活动学分组实验，并引导学生思考下面的问题：（）车在木板上运动时会受到阻力采什么方法进行补偿？（）带上的点距并不都是均匀的采那些点距来计算小车的速度？为什么？教师活动巡视指解答学生提出的问题即事件指一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理。教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。指导学生设计实验数据表格,并影部分学生设计的表格将实验数据填入表格中分析数据，看有什么发现。提问表格能反映弹力做功W和车获得的速度的

学生活动：分组实验每四人一组。小组内讨论解决老师提出的问题。回答：（）将板稍稍倾斜一点，让小车从斜面上滑下来；（）应用点距均匀的部分计算小车达到的最大速度。学生活动：设计表格学生讨论得出：通过对表格中弹力做功和车获得的速度v的关分析只得到“弹力做功越小车获得的速度越大”的结论。学生：不能。若要更精确更直观的反映它们的关系应该作出功——速度曲线。学生活动：作功——速度曲线图

通过学生分组实验，培养团结协作的团队精神高学生动手能力。表扬部分同学励其他同学。3页

量关系吗？师请作功——速度曲线图。教师强调作图的注意事项坐标轴的选取比例的选定图时用平滑的曲线连接等。投影展示某组学生作出的

由于W和v的关图线不是一条直线因此皮筋对小车做的功与小车获得的速度关系不是正比例关系。猜测可能是∝、∝…学生活动：学生思考讨论得出：作——、—……图像。若图像—

老师提问引导学生朝作功——速度曲线图上去想现老师的导向作用。功——速度曲线。

直线就说明与v

成正比；若图像——v

是线就说明与

成正比……提问线中可以看到它们到底是哪一种关系学生活动：作功——速度平方曲线师证你们的猜测？学生：由图可知W与v学生活动：4页

成正比。教师要放开学生大胆猜想，

观察老师利用数表软件进行数据处理。

独立完成探究过程。有的学生投影展示某组学生自行设计的实验数据表格。师将据填入表中并作图

可能会走弯路至失败究结果并不重要要的是让学生亲历探究的过程。投影展示某组学生作出的功———速度平方曲线。、数据处

师：观察图线你能得到什么？师动法处理数据很麻烦电脑帮我们计算处理就要简便得多了处数据量越大越简便。请大家注意观察并体会与上面处理过程的优缺点。教师活动生析本节

学生自己进行误差分析并交流学生活动：认真总结概括本节内容，并把自

教师应该教学生去尝试使用理（法）课误差来源

己这节课的体会写下来5页

数表软件，

——利用数表软件进行数据处理。、误差分析

教师活动生括总结本节的内容。