2024-2025學(xué)年高中物理第七章機(jī)械能守恒定律6實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系2教案新人教版必修2

PAGE1-《探究功與速度變更的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)課題探究功與物體速度變更的關(guān)系課型新授課（1課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)領(lǐng)悟探究功與物體速度變更的關(guān)系試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，經(jīng)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的情感體驗(yàn)過程。能進(jìn)行試驗(yàn)操作，會(huì)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，理解試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)找尋w與v的關(guān)系的方法。培育學(xué)生自我思索、與他人合作的實(shí)力。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)探究功與速度變更關(guān)系的物理方法，并會(huì)利用圖象法處理數(shù)據(jù)。教學(xué)難點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法――圖象法。教學(xué)方法試驗(yàn)視察法、圖象法、遷移法、歸納總結(jié)、探討。教學(xué)用具長(zhǎng)木板，橡皮筋（若干），小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶紙帶、復(fù)寫紙等）、鐵架臺(tái)、鉤碼等教師活動(dòng)教學(xué)過程（一）引入新課問題1：是什么變更物體運(yùn)動(dòng)速度？思索推鉛球時(shí)情景。結(jié)論：力對(duì)物體做功可以變更物體運(yùn)動(dòng)速度。問題2：功與物體速度的變更有什么樣的關(guān)系呢？我們今日用試驗(yàn)的方法來探究功與物體速度變更的關(guān)系。（二）進(jìn)行新課試驗(yàn)?zāi)康模禾骄抗εc物體速度變更的關(guān)系。老師活動(dòng)：?jiǎn)栴}1：在試驗(yàn)探究中，應(yīng)如何對(duì)物體做功？又怎樣表示每次做功的大小呢？（引導(dǎo)學(xué)生探討后總結(jié)）既可以考慮用恒力做功，也可以用變力做功。若用恒力做功，例如用一砝碼盤牽引著小車做試驗(yàn)，則可以用變更砝碼盤的質(zhì)量來表示每次做功的大小，也可以用用重力做功的方式（落體法）若用變力做功，可以采納簡(jiǎn)單獲得的橡皮筋作為器材之一。問題2：橡皮筋對(duì)小車做的功如何測(cè)量？生：拉力為變力，做功很難干脆測(cè)量。師：橡皮筋的拉力是變力，無法干脆進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。問題3：那探究過程我們是否須要測(cè)出橡皮筋做功的詳細(xì)數(shù)值？生：不須要。師：那又如何表示每次做功的大小？生：我們用每次增加橡皮筋的條數(shù)來表示功的大小。師：每次試驗(yàn)對(duì)橡皮筋的長(zhǎng)度有什么要求？生：長(zhǎng)度相同，保證每根橡皮筋做功相同。師：回答特別好，假如一條橡皮筋對(duì)小車做功為w，則兩條橡皮筋做功為2w，三條為3w，依次類推，每次做功都可以用w的倍數(shù)來表達(dá)。這種處理方法，把不便于用公式計(jì)算的彈力做功轉(zhuǎn)換為比值代替，是一種很好的思維方法，其精妙之處在于奇妙的回避了功的計(jì)算。問題4：應(yīng)如何來測(cè)量物體的速度呢？（學(xué)生分組探討，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或者用氣墊導(dǎo)軌配套光電門…）師：介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。讓學(xué)生探討如何設(shè)計(jì)探究方案。生：可以用長(zhǎng)木板、橡皮筋、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器組合方案師：展示方案圖。問題5：橡皮筋拉力做功是合力做功么？生：探討后，不是，還有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力的方法處理掉。師：展示圖片，平衡摩擦力。問題6：小車在平衡摩擦力后做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？生：先加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng)，后減速。問題7：紙帶上的點(diǎn)，間距并不都是勻稱的，應(yīng)當(dāng)采納什么樣的點(diǎn)來計(jì)算小車速度，為什么？展示圖片，取點(diǎn)跡清楚，間距較大且相當(dāng)勻稱的點(diǎn)來計(jì)算速度。師：在本設(shè)計(jì)方案中，我們是通過平衡摩擦力來解除拉力之外的力做功，還用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算速度。略微麻煩些，隨著科技的發(fā)展，我們現(xiàn)在還可以用氣墊導(dǎo)軌來最大限度的削減摩擦力，用光電門測(cè)時(shí)間計(jì)算速度。氣墊導(dǎo)軌是利用氣墊原理削減摩擦力的。把空氣用鼓風(fēng)機(jī)吹如導(dǎo)軌的空腔內(nèi)，再?gòu)膶?dǎo)軌表面規(guī)則排列的小孔噴出，在導(dǎo)軌和小車表面形成一個(gè)薄空氣層氣墊?；衅鞅粴鈮|托起來懸浮于空中，進(jìn)而達(dá)到無摩擦力的效果。而光電門計(jì)數(shù)器可以記錄時(shí)間，我們用兩個(gè)光電門之間的距離除穿過兩個(gè)光電門的時(shí)間，便可以計(jì)算出滑塊在兩光電門之間的平均速度。假如我們把兩個(gè)光電門之間的距離盡量縮小，那計(jì)算的平均速度就越接近瞬時(shí)速度，所以我們?nèi)晒怆婇T距離為4cm，用4cm除計(jì)數(shù)器上讀取的時(shí)間得到的速度來代替該位置的瞬時(shí)速度。兩種方案得到的數(shù)據(jù)，我們可以嘗試用w-v圖像，w-v2圖像處理，并用excle軟件作圖。探討總結(jié)試驗(yàn)步驟：1、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長(zhǎng)橡皮筋使小車位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，登記小車位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車。3、用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做試驗(yàn)，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。4、在上述試驗(yàn)中打出的5條紙帶中，分別找出小車起先近似做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)，并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1、v2、v3、v4、v5。課堂檢測(cè)：1、關(guān)于探究功與物體速度變更的關(guān)系試驗(yàn)中,下列敘述正確的是（）A.每次試驗(yàn)必需設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的詳細(xì)數(shù)值B.每次試驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一樣C.放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)當(dāng)盡量使其水平D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2.在“探究功與物體速度變更的關(guān)系”試驗(yàn)時(shí)，以下應(yīng)保持不變的是（）A.每次試驗(yàn)把橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度B.橡皮筋的規(guī)格C.橡皮筋的根數(shù)D.小車的質(zhì)量3.在“探究功與物體速度變更的關(guān)系”試驗(yàn)中，小車會(huì)受到阻力，可以使木板傾斜作為補(bǔ)償，則下面操作正確的是（）A.使拖著紙帶的小車由靜止釋放，小車不下滑即可B.使拖著紙帶的小車由靜止釋放，下車下滑即可C.沿木板向下推拖著紙帶的小車，放手后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙上打下的點(diǎn)距勻稱即可D.以上說法都不對(duì)4.在“探究功與物體速度變更的關(guān)系”試驗(yàn)中，下列敘述正確的是（）A.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出B.放小車的長(zhǎng)板應(yīng)當(dāng)盡量使其水平C.每次試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度可以不一樣D.每次試驗(yàn)時(shí)，可以不求出橡皮筋對(duì)小車做功的詳細(xì)數(shù)值學(xué)生活動(dòng)學(xué)生思索學(xué)生分組探討學(xué)生代表展示小組探討成果采納學(xué)生答辯的方式考查學(xué)生對(duì)試驗(yàn)原理的理解學(xué)生分組探討小組代表回答問題，學(xué)生思索原理學(xué)生動(dòng)手操作處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)生練習(xí)改錯(cuò)反思作業(yè)課下作業(yè)本節(jié)自助餐限時(shí)練。板書設(shè)計(jì)7．6探究功與物體速度變更的關(guān)系試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：探究功與速度變更的關(guān)系．儀器及器材：長(zhǎng)木板、橡皮筋(若干)、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶紙帶、復(fù)寫紙等)、橡皮筋、電源、導(dǎo)線、刻度尺、木板．試驗(yàn)原理：倍增法、用數(shù)像處理數(shù)據(jù)留意事項(xiàng)：1．橡皮筋的選擇．2．平衡摩擦力．3．誤差分析．4．橡