探究功與速度變化的關(guān)系教案-物理-教學(xué)設(shè)計-人教版

探究功與速度變化的關(guān)系教案_物理_教學(xué)設(shè)計_人教版探究功與速度變化的關(guān)系教案_物理_教學(xué)設(shè)計_人教版PAGE18/18-PAGE18--PAGE18-探究功與速度變化的關(guān)系教案_物理_教學(xué)設(shè)計_人教版探究功與速度變化的關(guān)系教案_物理_教學(xué)設(shè)計_人教版5.6探究功與速度變化的關(guān)系【教材版本】普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書（人民教育版）必修物理2【設(shè)計思想】1、圍繞實驗設(shè)計、實驗操作與實驗數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生展開探究過程。通過小組討論、課件演示、動手實驗和實驗數(shù)據(jù)處理等一系列活動激發(fā)學(xué)生主動參與的積極性和和學(xué)習(xí)的熱情。教師根據(jù)知識發(fā)生、發(fā)展與變化的過程通過穿針引線的方式積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)，努力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)和合作學(xué)習(xí)的能力。

2、采用“問題—討論—實驗—?dú)w納”的探究性教學(xué)模式，使學(xué)生在獲得知識的同時，學(xué)會科學(xué)研究的方法，經(jīng)歷伴隨著探究活動的深入而產(chǎn)生的情感體驗。【教材分析】1、知識結(jié)構(gòu)分析

從本章知識的整個體系來說，本節(jié)教材只是為下一節(jié)“動能和動能定理”的理論推導(dǎo)奠定一個認(rèn)識基礎(chǔ)，在教學(xué)中應(yīng)靈活把握。2、知識發(fā)生發(fā)展過程分析在前面幾節(jié)內(nèi)容中，已經(jīng)成功地建立了重力勢能的概念，清楚了重力的功與重力勢能改變量間的關(guān)系，也探究了彈性勢能的表達(dá)式。那么，力對物體所做的功與物體的動能間又有什么關(guān)系呢？應(yīng)該從什么途徑出發(fā)進(jìn)行研究呢？顯然，既可以從已有知識出發(fā)通過邏輯推導(dǎo)的方法進(jìn)行研究，也可以通過實驗的方式進(jìn)行探究。3、知識學(xué)習(xí)意義分析引入“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的目的就在于給學(xué)生增加探究與體驗的機(jī)會，提高理論聯(lián)系實際的水平，并有效地促使學(xué)生在探究中開闊思路，在分析問題和處理問題的過程中提高探究問題的水平；也可以有效地促使學(xué)生在學(xué)習(xí)動能定理后能比較深刻地認(rèn)識到動能定理不僅對恒力做功的條件下成立，在變力做功的情況下也是成立的。因此，教師要積極創(chuàng)造條件，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實驗探究的過程。4、教學(xué)建議與學(xué)法指導(dǎo)本節(jié)內(nèi)容的設(shè)計中，采用橡皮筋拉小車，在使小車獲得動能的過程中，探究橡皮筋做的功與小車速度變化的關(guān)系。由于橡皮筋的彈力隨其長度改變量間的關(guān)系是非線性的，因而橡皮筋對小車的功無法用現(xiàn)成的公式進(jìn)行計算，本實驗的精妙之處就在于巧妙地回避了功的計算。教學(xué)中應(yīng)放手讓學(xué)生自主探究，注重過程和方法而不要太看重結(jié)果。【學(xué)情分析】1、原有知識發(fā)展分析學(xué)生在本章的前幾節(jié)內(nèi)容中，已經(jīng)初步樹立了功是能量變化的量度的觀念。那么，力對物體所做的功與物體動能的改變量間存在著什么關(guān)系呢？這是學(xué)生迫切想搞清楚的問題。2、原有知識結(jié)構(gòu)分析高一的學(xué)生對運(yùn)動學(xué)和力學(xué)已經(jīng)有了一定深度的認(rèn)識，同時在研究加速度與力和加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實驗中已經(jīng)接觸了實驗數(shù)據(jù)的采集和處理等實驗分析方法。3、非認(rèn)知因素分析在進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗教學(xué)時，如果運(yùn)用恒力做功的方式來探究功與物體速度變化間的關(guān)系，可能會使學(xué)生產(chǎn)生審美疲勞，因為我們在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時已經(jīng)用過這套實驗裝置?，F(xiàn)在，選擇利用橡皮筋的拉力做功來探究功與物體速度變化間的關(guān)系，不僅考慮到這樣處理容易使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，進(jìn)而產(chǎn)生探究的興趣，也因為變力做功對實際問題來說更具有普遍性。同時，也非常符合中學(xué)生的認(rèn)知特點，對開闊學(xué)生的視野，提高科學(xué)素養(yǎng)等方面都會產(chǎn)生積極的影響?！窘虒W(xué)目標(biāo)】

1、知識與能力（1）能夠領(lǐng)會探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗的設(shè)計思路。（2）明確用一根橡皮筋所做的功為單位簡化問題的思想方法。（3）知道利用小車做勻速運(yùn)動階段測量速度比較合理。

2、過程與方法（1）能獨(dú)立進(jìn)行實驗操作，會采集實驗數(shù)據(jù)。（2）能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理并尋找W與v的關(guān)系。3、情感態(tài)度與價值觀讓學(xué)生經(jīng)歷自主探究、合作學(xué)習(xí)的情感體驗?！局攸c難點】1、教學(xué)重點學(xué)習(xí)探究功與速度變化關(guān)系的物理方法，并會利用圖象法處理數(shù)據(jù)。2、教學(xué)難點實驗數(shù)據(jù)的處理方法――圖象法?！窘虒W(xué)環(huán)境】 1、教學(xué)地點：實驗室。2、學(xué)生分組實驗器材的準(zhǔn)備（若干組）：（1）帶滑輪的小車（車一端固定一小鉤，另一端夾一個夾子）（2）100g-200g的砝碼（3）用鋁合金軌道作成的斜軌道、并在斜軌道的一端的兩側(cè)適當(dāng)位置對稱的固定兩個用于固定橡皮筋的鐵夾子（4）電火花打點計時器及紙帶（5）毫米刻度尺（6）6根等長的長度約62cm的同規(guī)格的，兩端分別系有兩個小鉤的橡皮筋（7）拴有細(xì)線的重錘（8）坐標(biāo)紙（9）計算機(jī)、實物投影儀3、教師輔助教學(xué)資料：PPT課【教學(xué)過程】（一）引入課題教師活動：前面幾節(jié)課研究了重力做功與重力勢能的關(guān)系，從而確立了重力勢能的表達(dá)式，研究了彈力做功與彈性勢能的關(guān)系，從而確立了彈性勢能的表達(dá)式。問題：重力做功與重力勢能有什么關(guān)系？重力勢能的表達(dá)式是什么？彈力做功與彈性勢能有什么關(guān)系？彈性勢能的表達(dá)式是什么？思考：外力做功與動能變化有什么關(guān)系？如何確立動能的表達(dá)式?學(xué)生活動：回答思考并問題。設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)舊知識，提出新問題。教師活動：演示“彈弓”，橡皮筋伸長，產(chǎn)生彈力，在形變恢復(fù)的過程中，對小石子做了功；另一方面,小石子離開弓獲得速度。請學(xué)生猜想：小石子離開彈弓的速度與哪些因素有關(guān)?是什么樣的關(guān)系？學(xué)生活動：觀察，思考并回答。教師活動：概括學(xué)生的答案，提出本節(jié)課的課題——“探究功與物體速度變化的關(guān)系”，用多媒體課件給出課題。設(shè)計意圖：引入課題。（二）進(jìn)行新課教師活動：用多媒體課件給出實驗?zāi)康暮蛯嶒炂鞑摹枺喝绾卫盟o的器材設(shè)計實驗方案（要求畫出簡圖并作簡要說明），請小組代表講解本組設(shè)計的實驗方案。學(xué)生活動：學(xué)生可能設(shè)計出以下方案：方案1：方案2：方案3：方案1：繩的拉力和摩擦力做功，是恒力做功；方案2：只有繩的拉力做功（重力分力與摩擦力平衡），是恒力做功；方案3：橡皮筋的彈力（變力）、摩擦力做功，是變力作功。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生比較各方案的特點小結(jié)：為了使研究簡化，我們應(yīng)將重力分力與摩擦力平衡掉，為了使研究更具普遍意義，我們采用方案3的變力做功。設(shè)計意圖：培養(yǎng)自主探究能力，小組互相交流啟發(fā)取長補(bǔ)短教師活動：教師引導(dǎo)學(xué)生針對方案3閱讀教材“探究的思路”思考以下問題：（用多媒體課件給出要思考的問題）（1）探究過程中，我們是否需要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值？是否需要測出各次小車速度的具體數(shù)值？可以怎么做？（2）每次實驗中橡皮筋拉伸的長度有什么要求？為什么？（3）小車獲得的速度怎樣計算？（4）實驗完畢后，我們用什么方法分析橡皮筋對小車作的功和小車速度的關(guān)系？學(xué)生活動：認(rèn)真閱讀教材，思考問題并回答。教師活動：傾聽學(xué)生回答，幫助學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問題。（用多媒體課件給出答案的要點）設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生在實驗探究前要養(yǎng)成思考的習(xí)慣。有了正確的探究思路，才會避免探究的盲目性。教師活動：指導(dǎo)學(xué)生分組實驗，并引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問題：（用多媒體課件給出要思考的問題）（1）小車在木板上運(yùn)動時會受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？（2）紙帶上的點距并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點距來計算小車的速度？為什么？學(xué)生活動：思考問題，分組實驗，（有條件的學(xué)?？梢悦績扇艘唤M，條件差的學(xué)?？梢悦克娜艘唤M）。設(shè)計意圖：通過學(xué)生分組實驗，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊精神，提高學(xué)生動手能力。教師活動：巡視、指導(dǎo)，解答學(xué)生提出的問題（用多媒體課件給出問題答案要點），處理即發(fā)事件。重點指導(dǎo)一兩個組順利完成實驗，以便后面實驗數(shù)據(jù)的處理?！處熁顒樱簩W(xué)生實驗完畢后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用多媒體課件給出問題：（1）根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，怎樣預(yù)測功與速度的關(guān)系？（2）用圖象法研究功與速度的關(guān)系時怎樣使研究過程簡便直觀？學(xué)生活動：思考老師提出的問題，并在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，作出W－v2曲線，尋找功與速度的關(guān)系。教師活動：請小組代表把本組數(shù)據(jù)處理結(jié)果用投影儀向同學(xué)們展示。設(shè)計意圖：讓學(xué)生親歷探究的全過程，感受團(tuán)隊精神和成功的喜悅。教師活動：利用數(shù)表軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以參考教材65頁“做一做”欄目中的提示來完成。教師活動：引導(dǎo)學(xué)生對本次試驗進(jìn)行誤差分析，分析誤差產(chǎn)生的原因和減小誤差的方法。（用多媒體課件展出）設(shè)計意圖：讓學(xué)生體驗現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)在物理探究中的應(yīng)用，讓學(xué)生養(yǎng)成試驗后及時進(jìn)行誤差分析的習(xí)慣。（三）課堂總結(jié)、點評教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。設(shè)計意圖：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。（四）實例探究有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進(jìn)，它的速度與到洞穴的距離成反比，當(dāng)它行進(jìn)到離洞穴距離為d1的甲處時速度為v1，試求：（1）老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2多大？（2）從甲處到乙處要用去多少時間？解析：（1）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，得v2d2=v1d1所以老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2=d1v1/d2（2）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，作出圖象，如圖所示由圖線下方的面積代表的物理意義可知，從d1到d2的“梯形面積”就等于從甲處到乙處所用的時間，易得設(shè)計意圖：用圖象法解決物理問題，簡便直觀，往往會收到意想不到的效果。【課余作業(yè)布置】若再給你一架天平和砝碼，你能利用本實驗裝置研究功與質(zhì)量、速度間的關(guān)系嗎？請說說你的設(shè)想。提示：我們已經(jīng)知道功與速度間的關(guān)系是W∝v2，所以功與質(zhì)量、速度間的關(guān)系可能是W∝mv2、W∝m2v2、W∝……解析：用天平測出小車的質(zhì)量，并在小車內(nèi)加不同數(shù)量的砝碼以改變小車的總質(zhì)量m，如教材中的探究實驗?zāi)菢舆M(jìn)行操作，確定橡皮筋所做的功W，測出小車相應(yīng)的速度v，畫出W—mv2、W—m2v2、W—等圖象，看哪一種圖象是過原點的傾斜直線，即可確定相應(yīng)的比例關(guān)系?！景鍟O(shè)計】【課后反思】這節(jié)課是一節(jié)典型的科學(xué)探究課。如何上好探究課，不讓科學(xué)探究流于形式，是這一節(jié)課的關(guān)鍵。過去我們強(qiáng)調(diào)的實驗，主要指操作技能，現(xiàn)在的實驗要符合新課改倡導(dǎo)的“重視對學(xué)生進(jìn)行自主、探究和合作學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)”的理念，我認(rèn)為讓學(xué)生有目的動手參與探究活動需要教師精心引導(dǎo)。即：需要問題的激發(fā)和調(diào)動；需要適當(dāng)?shù)?/p>