“探究功與物體速度變化關系”教學設計
【教學目標】
一、知識與技能
1、鞏固用打點計時器和紙帶測量物體運動速度的方法。
2、為增強實驗的可靠性對實驗器材和方法實施控制的技能。
3、用圖像法處理數據的技能。
4、使用excel軟件處理數據的技能。
二、過程與方法
1、通過參與整個探究過程,體驗科學研究的方法和艱辛歷程。
2、通過解決變力做功問題,體會科學方法的精妙。
3、通過excel軟件的使用,再一次體會計算機技術在輔助實驗方面的巨大作用。
三、情感態度與價值觀
通過探究過程激發學生求知欲和學習興趣,享受成功的樂趣,體會物理學研究的科學性。
【教學重點】
1、再次體會功和能量變化關系。
2、實驗方案的制定和實施。
3、數據的圖像處理。
【教學難點】
1、橡皮筋的彈力做功的處理。
2、數據的處理。
【教學方法】
師生、生生討論互動的方法。
【教具準備】
長木板(側面分別釘上兩個釘子 )、小車、打點計時器(包括紙帶、復寫紙、電源和導線)、橡皮筋若干條、直尺、計算機(裝有excel軟件)
【課時安排】
2課時(第一節設計實驗方案,第二節做實驗與處理數據,得出結論)
【教學過程】
一、復習并引入新課
師提問:到現在為止,我們已經定量研究了哪幾種能量?它們都是怎樣得出表達式的?它們與對應力的功有什么關系?
師:對于勢能的討論我們先告一段落,從本節課開始我們要討論動能,要得出動能的表達式和它滿足的規律。
師提問:第一節中是怎樣給動能下的定義?
師:動能是與物體的運動有關的能量,而且按照我們已經使用過的研究思路,要得出動能的表達式,必然也是通過探究某個力的功得出,因此本節課就通過實驗探究功與物體速度變化的關系,今天我們一起討論建立實驗方案,下節課分組實驗。
板書:第6節:探究功與物體速度變化關系
二、新課教學
師提問:我們得出重力勢能表達式是通過探究重力做功得出的,得出彈性勢能表達式是通過探究彈力做功得出的,那么標題中要探究的功是什么力的功?為什么?
教師引導他們說出理由,并由其他同學點評,最后形成統一認識:是合力功,因為合力決定了加速度,加速度是跟速度變化有關的。
師提問:求速度變化,要先測出速度,我們最熟悉的實驗室中測速度的方法是什么?
打點計時器
師提問:那么請設計出一個實驗方案,能夠探究合力的功與物體速度變化的關系,先說需要什么器材,在說明怎樣安裝器材。
經過討論、歸納、整理得出如圖所示實驗方案。
師:下面我們分別解決以下幾個問題
教師板書:
怎樣求合力功
怎樣求速度改變量
師提問:怎樣求小車受的合力?
(1)引導出要甩掉摩擦力這個麻煩,只讓繩拉力為合外力,該怎么辦?逐步引導出平衡摩擦力,怎樣平衡,怎樣判斷出角度是否合適。