- 发布时间：2011-04-22 16:44:00
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公告：
人教版物理必修2 探究功与物体速度变化的关系教案
《7-6探究功与物体速度变化的关系》 教学设计
设计思想 新教材变化很大，在动能定理之前先安排了“探究功与物体速度变化的关系”这一节内容，体现了新教材注重探究方法、强调学习过程的特点，突出了自主学习的重要性和必要性。
作为一个探究性的课题，主要目的是为了让学生经历和体验实验探究的过程，培养学生实验探究的能力。本节内容是寻求动能表达式的实验探究过程，下节内容（动能和动能定理）是寻求动能表达式的理论探究过程，本节内容的实验探究为下节内容的理论探究奠定了一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用。
本节教学重点是实验方案的设计，实验数据的采集与处理。难点是橡皮筋的弹力做功的处理、数据的处理。
较高要求：针对实验数据的处理，在引导学生体验手工描点绘线的基础上，进一步引导学生学习利用计算机软件（Excel）描点拟合图线，使实验数据处理显得更简捷，让学生进一步体验现代技术在实践中的运用。
本节课采用探究式教学模式，通过生生交互活动与师生交互活动，培养学生合作探究意识，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学目标 知识与技能
（1）知道探究活动须测定功与速度两个物理量
（2）会利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度
（3）会运用物理图象探究功与物体速度变化的关系
过程与方法
（1）体验实验方案确定过程的探究思路
（2）体验实验操作过程中控制实验条件的方法
（3）体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法
情感态度与价值观
（1）通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养科学思维方式与能力。
教学重点 实验方案的设计，实验数据的采集与处理
教学难点 实验数据的处理
教学资源 （1）带滑轮的小车（车一端固定一小钩，另一端夹一夹子）
（2）100g-200g的砝码
（3）用铝合金轨道作成的斜轨道、并在斜轨道的一端的两侧适当位置对称的固定两个用于固定橡皮筋的铁夹子
（4）电火花打点计时器及纸带
（5）毫米刻度尺
（6）6根等长的长度约62cm
的同规格的，两端分别系由两个小钩的橡皮筋
（7）拴有细线的重锤
（8）坐标纸
（9）计算机、实物投影仪
教法设计 引入（发现问题）→实验探究（包括思想的建立、目的的明确、方案的设计、对实验方案的评价）→探究活动后的小结（包括结论小结、方法小结、知识的延伸）
教学过程
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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【新课引入】
问题1：重力做功与重力势能的关系？重力势能的表达式？
问题2：弹力做功与弹性势能的关系？弹性势能的表达式？
问题3：如何确立动能的表达式呢?
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回答问题
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复习旧知识
提出新问题
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【演示】 “弹弓”
问题4：橡皮筋伸长，产生弹力，在形变恢复的过程中，对小石子做了功；另一方面,小石子离开弓获得速度。
猜想：小石子离开弹弓的速度与哪些因素有关?是什么样的关系？
概括学生的答案，提出本节课的课题——“探究功与物体速度变化的关系”
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观察、思考
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引入课题
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【确定实验方案】
1.如何利用以下器材设计实验方案（要求画出简图并作简要说明）
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学生分组讨论
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培养自主探究能力
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2．小组代表讲解本组设计的实验方案。
3.教师引导学生比较各方案的特点：
小结：为了使研究简化，我们应将重力分力与摩擦力平衡掉，为了使研究更具普遍意义，我们采用方案3的变力做功。
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学生可能设计出以下方案：
方案1：
方案2：
方案3：
方案1：绳的拉力和摩擦力做功，是恒力做功；
方案2：只有绳的拉力做功（重力分力与摩擦力平衡），是恒力做功；
方案3：橡皮筋的弹力（变力）、摩擦力做功。
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小组交流
互相启发
取长补短
确定最佳方案
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4.教师引导学生针对方案3思考以下问题：
问题5：研究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度关系，需要测定哪些物理量？各物理量可如何测量？
问题6：设法使橡皮筋的伸长量按倍数增加，则功也按培数增加，即橡皮筋的伸长量依次为X、2X、3X……，对应的功就依次为W、2W、3W……？
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橡皮筋弹力做功类似于弹簧弹力做功，其伸长量按倍数增加时，功并不简单地按培数增加，橡皮筋伸长量与功之间是一种复杂的关系。
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通过问题引导学生做好实验准备
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问题7：设法使橡皮筋的根数按倍数增加，则功也按培数增加？
即橡皮筋依次为1根、2根、3根……，对应的功就依次为W、2W、3W……？
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是
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（1）功的测量
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平衡好摩擦力后，教师展示：用一根橡皮筋弹射小车打出一条纸带。
问题8：如何从这纸带上求出小车被橡皮筋弹射后获得的速度？
教师引导学生观察纸带上的点迹情况
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纸带上的计时点间距先越来越疏，后间距均匀，分析得出后面间距均匀的点计算得到的速度代表了橡皮筋弹射完成后小车获得的速度。
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（2）速度的测量
培养学生处理实验数据的能力
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【分组实验】
指导学生设计实验数据表格,投影展示某组学生自行设计的实验数据表格：
问题9：你从实验数据中能看出弹力做功W和小车获得的速度v之间具有什么样的关系？
问题10：你能推测出弹力做功W和小车获得的速度v之间的定量关系吗？
要求：
1.做出的W—V图，进一步观察W—V图特点，发现W—V图不是直线；
2.根据W—V图特点猜测W与V具有什么样的函数关系
3.问题11：如何验证W∝V2？
方法二：用Excel软件进行数据处理：
在Excel某一行的单元各种依次输入几次测量的速度值，在相邻的一行输入对应的功。选中这些数据后，按照“图表向导”的提示一步步得到所画的图象。
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弹力做功越多,小车获得的速度越大
发现图线与抛物线相似，猜测W∝V2
。
方法一：算出V2值，描出W－V2的图，得出W－V2图为过原点的直线。验证猜测是正确的。
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板书设计
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