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1、《實驗:探究功與物體速度變化的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標】
●知識與技能:
(1)領(lǐng)會探究功與速度變化關(guān)系實驗的設(shè)計思路,知道該實驗探究須測定功與速度兩個物理量。
(2)會利用打點計時器打出的紙帶計算物體運動的速度。
(3)會運用圖象法探究功與物體速度變化的關(guān)系。
●過程與方法:
(1)體驗探究實驗方案的設(shè)計思路
(2)體驗實驗操作過程中控制實驗條件的方法
(3)體驗通過實驗數(shù)據(jù)處理尋找物理量間變化關(guān)系的方法
●情感、態(tài)度與價值觀:
通過親身實踐體會,領(lǐng)略探究過程中避繁就簡的方法選擇,感受實驗探究的快樂,形成“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學(xué)觀,培養(yǎng)學(xué)科思維方式與能力。
2、
【重點難點】
●重點:實驗方案的設(shè)計,實驗數(shù)據(jù)的采集與處理。
●難點:①變力功的確定(倍增法);②從尋找W-V關(guān)系轉(zhuǎn)向?qū)ふ襑-V2關(guān)系(圖像法)
【器材準備】
帶滑輪的小車、導(dǎo)軌(一端可固定橡皮筋,另一端可改變高度)、橡皮筋(兩條串聯(lián)作為一根,每組5根)、電火花打點計時器(帶紙帶、墨粉紙盤)、毫米刻度尺、計算機、坐標紙。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)境激情 提出問題
(一)溫故知新 初步感知
1、【課件投影】我們通過研究做功知道了:
重力做功WG→重力勢能Ep=mgh
彈力做功WF→彈力勢能Ep=kl2/2
外力做功→動能?
2、情境演示:射箭→箭從靜止飛出!
3、視
3、頻播放:任意球射門→足球從靜止飛出。
4、【課件投影】結(jié)論:外力對物體做功使物體的動能發(fā)生變化。
(二)類比分析 提出問題
做功→能量變化,外力做功→動能變化,外力做功與動能(速度)變化有什么關(guān)系呢?進行合理猜想。
二、實驗探究 形成規(guī)律
(一)交流合作 設(shè)計方案
【課件投影】方案設(shè)計
1、 明確實驗?zāi)康? 2、設(shè)置實驗情境 3 、選用實驗器材 4、 擬定實驗方法
根據(jù)以上幾個方面,學(xué)生分組討論進行實驗方案設(shè)計。然后師生對比分析,確定方案。
(二)思路分析 要點突破
1、【課件投影】探究一:功的確定---倍增法
溫馨提示:⑴每次實驗中,橡皮筋拉伸的
4、長度有什么要求?
每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度要相同。
⑵小車運動中要克服摩擦阻力做功,用什么方法消除摩擦阻力的影響?
平衡摩擦力。將軌道一端墊高至小車勻速運動。
探究二:速度的測量---測量紙帶計算:v=x/t
溫馨提示:紙帶上的點距并不都是均勻的,說明小車做什么運動?應(yīng)采用哪部分點跡來計算小車的速度?為什么?
采用均勻分布的點距測位移算速度。
(三)分組實驗 采集數(shù)據(jù)
根據(jù)討論結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生分組實驗。學(xué)生6人一組進行實驗,完成實驗操作,記錄實驗數(shù)據(jù)。
(四)數(shù)據(jù)處理 得出規(guī)律
探究三:數(shù)據(jù)處理---圖像法
學(xué)生實驗完畢后,指導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)處理。在坐標紙上建立坐標系,描畫W—V圖來觀察分析功與速度的關(guān)系。
觀察實驗得出的W—V圖,發(fā)現(xiàn)W—V圖不是直線,說明W∝V不成立!進一步觀察W—V圖特點,發(fā)現(xiàn)圖線與拋物線相似,猜測W∝V2,建議作W-V2圖線驗證。
實驗結(jié)論:W∝V2
三、遷移運用 拓展提高
①.若小車V0≠0,功與速度變化又有什么關(guān)系呢?
②.根據(jù)已學(xué)知識,你能從理論上尋找功與速度變化的關(guān)系嗎?
【作業(yè)】
課后完成實驗報告。