高中物理新课标版人教版必修2优秀教案：实验：探究功与速度变化的关系8页

6 实验:探究功与速度变化的关系
整体设计
各种力做功都与其对应的某种能量有关系,研究出它们的关系,就能确立相应能量的表达式.
例如通过重力做功确立了重力势能的表达式,通过弹力做功确立弹性势能的表达式.动能是物
体由于运动而具有的能,物体的动能与它的速度密切相关,而物体速度的变化与它受的力有关,
当物体运动而发生位移时,它所受的力又会做功,因此力对物体做的功与物体速度变化有密切
的关系.本节课就是探究功与速度变化的关系,为下一节动能的学习作准备.
本节是一节探究实验课.在进行实验探索、收集数据时,需要考虑什么是有价值的数据,用什
么方法来获得数据,以及如何证明这些数据是可靠的.在进行实验时,操作应规范;在收集数据时,
应实事求是,坚持严谨认真的科学态度.对实验所得到的结论要会判断是否科学,判断的标准就
是看其是否具有重复性,即不论由哪位同学来做这个实验,也不论做几次,在允许的误差范围内
结果都应该是相同的.
过去我们强调的实验,主要所指为操作技能,现在强调的实验,除了操作技能外,希望学生更
加重视实验中的科学思想与技能的学习.比如在探究功与速度变化的关系时,并不需要计算功
的具体数值,原因是什么?在探究之前,要重点掌握本实验中的探究方法.另外用图象处理数据比
较形象、直观,而且误差也小,所以这种方法必须能够熟练应用.
教学重点
学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据.
教学难点
1.实验数据的处理方法——图象法.
2.实验过程中的规范操作.
课时安排
1 课时
三维目标
知识与技能
1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.
2.学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系.
过程与方法
1.通过纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验探究过程和物理学的研究方法.
2.实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决.
情感态度与价值观
1.体验探究的困难，享受成功的乐趣.
2.通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理
的唯一标准”的科学观.
课前准备
小车(前面带小钩),长木板(两侧适当的对称位置钉两个钉子),橡皮筋(5—6 条),打点计时器
及电源、纸带等.
教学过程
导入新课
情景导入
情境 1 如图所示,奥运会上,某射箭运动员拉弓射箭,箭在弹力作用下,获得很大速度射出去.

情境 2 如下图所示,行驶中的汽车,因前方有路障而紧急刹车,汽车在阻力作用下逐渐停下来.
以上两种情境有何共同特点?
复习导入
复习旧知：1.重力做功与重力势能:重力做功与路径无关.重力势能是物体和地球这个系统所共
有的,具有相对性.重力做功等于重力势能增量的相反数,即 WG=-ΔEp=mgh1-mgh2.
2.弹力做功与弹性势能
发生弹性形变的物体各部分之间存在弹性势能,和重力势能一样,弹性势能也具有相对性.利
用类比和无限分割再累积的方法可以推得弹性势能的表达式.弹性势能的改变与弹力做功有关：
W 弹=-ΔEp=
力对物体做功与动能肯定有关系,而动能与速度直接对应,本节课我们来探究功与速度变化
的关系.
问题导入
“在很早的时候人们就认识到,要想使物体运动是要付出代价的”,在现实生活中我们也经常
遇到这样的例子:要想使汽车运动起来是要消耗汽油的;要想使火箭获得一个很大的速度,从而
飞向太空,这同样要消耗大量的燃料;要想使铅球、铁饼等物体获得初速度从而把它们投掷出去,
这也需要运动员耗费大量的体力.
以上各种现象中,要使物体获得的速度越大,需要付出的代价也越高.这说明了什么物理问题.

推进新课
一、探究的思路
问题探究
1.阅读课文,说出该探究实验的目的、实验所需要的器材及实验的设计思路.
2.课本中利用不同数目的橡皮筋拉动小车做功,对此,你有何认识?怎样选择橡皮筋才尽可能减
小误差?
3.实验时为何要平衡摩擦力?如何平衡?
4.实验中如何来测定小车的速度?如何从纸带上分析出小车在通过 B 点时的速度?
点评：探究学习方式特别强调问题在学习过程中的重要性.强调通过问题来进行学习,把问题看
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作是学习的动力、起点和贯穿于学习过程的主线....