《探究功與物體速度變化的關系》（通用4篇）

《探究功與物體速度變化的關系》 篇1

　　【學習目標】

　　1.知識與技能：通過本節課的學習，學會探究功與物體速度變化關系的方法。

　　2.過程與方法：通過本節課的學習，學會通過建立坐標系、描點、連線尋找一些量之間的變化關系。

　　3.情感、態度與價值觀：通過本節課的學習，感受探究過程中避繁就簡的方法選擇，培養學生的邏輯思維能力。

　　【重點】探究思路　功與速度變化的關系

　　【難點】圖像法尋求功與速度變化的關系

　　【課前復習】前面學習了兩種功能關系:

　　①重力做功引起重力勢能的變化，并且確立了重力勢能的表達式。

　　②彈簧彈力做功引起彈性勢能的變化，并且確立了彈性勢能的表達式。

　　本節我們研究另一種功能關系即合力做功與動能的關系。

　　【教學設計】

　　一、新課引入

　　問題一：動能的定義是什么？與什么物理量有關？

　　（引導學生回答：物體由于運動而具有的能量叫做動能；速度、質量）

　　問題二：什么是合力的功？如何求合力的功？

　　（引導學生回答：物體所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若變力則不容易求）

　　問題三：探究合力的功與速度變化的關系，需要測量哪些物理量？采用什么實驗方法和器材？

　　（引導學生回答：需要測量速度、合力的功；測速度可用打點計時器。研究物理量之間的關系可以用半定量的方法，不需要測出具體值。同時引導學生思考，如何改變合力的功）

　　二、新課學習

　　1.學生閱讀教材p17-18頁，明確以下幾個問題。

　　(1)小車運動過程中受幾個力？為使橡皮筋的拉力充當合力，其他力應怎樣處理？

　　（重力、支持力、摩擦力、橡皮條的彈力；將其他力平衡掉。引導學生思考平衡摩擦力的方法）

　　(2)實驗中，是什么力對小車做功？小車做什么性質的運動？初速度是多少，末速度如何求？

　　（引導學生回答：橡皮條的彈力做功；現時加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動；初速設為零，末速可通過處理紙帶求得）

　　(3)如何處理實驗數據，得到合力的功與速度變化的關系？

　　（引導學生回答：用圖像法處理實驗數據，通過圖像可以直觀的看出物理量之間的關系）

　　2.探究過程

　　(1)學生合作按教材17頁圖5.6-1所示將器材連接好。

　　(2)先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車的速度，設此時橡皮筋對小車做的功為，記入表格。

　　(3)用兩條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為，測出小車的速度，記入表格。

　　(4)用三條、四條……橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，記入表格。

　　(5)建立直角坐標系，用縱坐標表示力對物體做的功，用橫坐標表示物體的速度或速度的平方，描點、連線，得出結論。

　　3.注意事項：根據實驗過程思考。

　　(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗證？

　　（讓木板有一個微小的傾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；輕推小車使之勻速運動。）

　　(2)如何做到每根橡皮條的功都相等？

　　（使橡皮條完全相同，且伸長量也一樣。）

　　(3)思考紙帶上打點的分布情況，如何計算末速度？

　　（打點之間的距離先增大后不變，通過不變的點間距求末速度。）

　　(4)如何通過圖像處理數據？

　　（將圖像做成直線，有利于判斷物理量間的關系）

　　4.典型例題：

　　例1 如圖所示，小車的運動情況可描述為、之間為_______運動，、之間為_______運動。

　　例2 小車質量，使用橡皮筋1～6根，每次實驗增加一根，實驗中、的數據已填在表格中，試作出圖像。

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　　0.64

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　　1.10

　　1.21

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　　1.28

　　1.64

　　4.00

　　1.53

　　2.34

　　5.00

　　1.76

　　3.10

　　6.00

　　1.89

　　3.57

　　【--說明】

　　探究性實驗是以獲取物理新知識為目的的教學方式，所以安排在學習新知識之前，這樣就比驗證性實驗的難度要大，其中難就難在要確立哪些物理量之間的關系上。學生需要在類比、推理的前提下，確立自己研究的課題和方法。

　　首先在老師所設置問題的引導下，逐步展現問題并思考實驗的大體方案。然后根據方案設計實驗步驟，并分析步驟中的注意事項，尤其是處理數據的方法，圖像法使物理量之間的關系直觀，好判斷。

《探究功與物體速度變化的關系》 篇2

　　【教學目標】

　　一、知識與技能

　　1、領會探究功與物體速度變化關系的實驗設計思路，經歷探究學習的體驗過程。

　　2、理解巧妙改變做功倍數的方法。

　　3、知道小車做勻速運動階段測量速度比較合理。

　　4、能進行實驗操作，會采集實驗數據。

　　5、學會利用實驗數據尋找w與v的關系。

　　二、過程與方法

　　通過本節課的學習，學會通過建立坐標系、描點、連線，利用圖象尋找物理量之間的變化關系，并得到物理結論。

　　三、情感、態度與價值觀

　　通過本節課的學習，感受探究過程中避繁就簡的方法選擇，培養學生邏輯思維能力和如實記錄實驗數據、實事求是的科學品質。

　　【教學重點、難點】

　　學習探究功與速度變化關系的物理方法，并學會實驗數據的處理方法──圖象法。

　　【教學方法】

　　實驗觀察法、圖象法、遷移法、歸納總結、討論。

　　【教學用具】

　　長木板，相同橡皮筋（若干），小車，打點計時器。

　　【教學過程】

　　一、引入新課

　　觀察運動員擲鉛球，人推車啟動等視頻。

　　師：是什么改變物體運動速度？

　　生：由牛頓定律知，力是速度變化的原因。

　　結論：力對物體做功可以改變物體運動速度。

　　師：功與物體速度的變化有什么樣的關系呢？我們今天用實驗的方法來探究功與物體速度變化的關系。

　　二、進行新課

　　實驗目的：探究功與物體速度變化的關系。

　　師：在實驗中，應如何對物體做功？又如何改變每次做功的大小呢？

　　（引導學生討論后總結）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實驗，則可以通過改變砝碼盤的質量及下落的高度來改變每次做功的大小。若用變力做功，可以采用容易獲取的橡皮筋作為器材之一。

　　師：橡皮筋對小車做的功如何測量？

　　生：拉力為變力，做功很難直接測量。

　　師：橡皮筋的拉力是變力，無法直接進行測量計算。

　　師：那探究過程我們是否需要測出橡皮筋做功的具體數值？

　　生：不需要，知道比例關系也可以。

　　師：那又如何改變每次做功的大小？

　　生：我們用每次增加橡皮筋的條數來改變功的大小。

　　師：每次實驗對橡皮筋的長度有什么要求？

　　生：拉伸長度相同，保證每根橡皮筋做功相同。

　　師：回答非常好，如果一條橡皮筋對小車做功為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的倍數來表達。這種處理方法，把不便于用公式計算的彈力做功轉換為比值代替，是一種很好的思維方法，其精妙之處在于巧妙的回避了功的測量。

　　師：應如何來測量物體的速度呢？

　　（學生分組討論，用打點計時器或者用氣墊導軌配套光電門……）

　　師：介紹打點計時器。讓學生討論如何設計探究方案。

　　生：可以用長木板、橡皮筋、小車、打點計時器組合方案。

　　師：展示方案圖。

　　師：只有橡皮筋的拉力做功嗎？

　　生：討論后，不是，還有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力的辦法處理掉。

　　師：展示圖片，平衡摩擦力。

　　師：小車在平衡摩擦力后做什么性質的運動？

　　生：先加速運動，再勻速運動。

　　師：紙帶上的點，間距并不都是均勻的，應該采用什么樣的點來計算小車速度，為什么？

　　展示圖片，取點跡清晰，間距較大且相當均勻的點來計算速度，紙帶勻速運動說明拉力做功完成。

　　學生進行實驗。

　　數據處理：從得到的數據可看出：w越大，v越大。

　　師：猜想w與v有何關系。

　　生：w與v成正比。

　　師：如何驗證。

　　生討論回答，師補充：以w為橫坐標，v為縱坐標，描點，用平滑的線擬合這些點，若繪出的圖像是過原點的直線，猜想成立。

　　師：若不是這樣，我們可繼續猜想，w與v2成正比，如何驗證？

　　生思考，師點撥：仍以w為橫坐標，v為縱坐標，若要確定猜想成立，得判斷繪出的圖像是二次曲線，不太容易。怎么處理？以w為橫坐標，v2為縱坐標，若繪出的圖像是過原點的直線，說明w與v2成正比

　　師：若不是這樣，我們可繼續猜想，w與成正比，如何驗證？

　　生：以w為橫坐標，為縱坐標，若繪出的圖像是過原點的直線，說明w與成正比

　　……

　　生處理數據，得結論。

　　課后感

　　探究性實驗是以獲取物理新知識為目的的教學方式，所以安排在學習新知識之前，這樣就比驗證性實驗的難度要大，其中難就難在要確立哪些物理量之間的關系上。學生需要在類比、推理的前提下，確立自己研究的問題和方法。

　　首先在老師所設置問題的引導下，逐步展現問題并思考實驗的大體方案。然后根據方案設計實驗步驟，并分析步驟中的注意事項，尤其是處理數據的方法，圖像法使物理量之間的關系直觀，好判斷。

《探究功與物體速度變化的關系》 篇3

　　【學習目標】

　　1.知識與技能：通過本節課的學習，學會探究功與物體速度變化關系的方法。

　　2.過程與方法：通過本節課的學習，學會通過建立坐標系、描點、連線尋找一些量之間的變化關系。

　　3.情感、態度與價值觀：通過本節課的學習，感受探究過程中避繁就簡的方法選擇，培養學生的邏輯思維能力。

　　【重點】探究思路　功與速度變化的關系

　　【難點】圖像法尋求功與速度變化的關系

　　【課前復習】前面學習了兩種功能關系:

　　①重力做功引起重力勢能的變化，并且確立了重力勢能的表達式。

　　②彈簧彈力做功引起彈性勢能的變化，并且確立了彈性勢能的表達式。

　　本節我們研究另一種功能關系即合力做功與動能的關系。

　　【--】

　　一、新課引入

　　問題一：動能的定義是什么？與什么物理量有關？

　　（引導學生回答：物體由于運動而具有的能量叫做動能；速度、質量）

　　問題二：什么是合力的功？如何求合力的功？

　　（引導學生回答：物體所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若變力則不容易求）

　　問題三：探究合力的功與速度變化的關系，需要測量哪些物理量？采用什么實驗方法和器材？

　　（引導學生回答：需要測量速度、合力的功；測速度可用打點計時器。研究物理量之間的關系可以用半定量的方法，不需要測出具體值。同時引導學生思考，如何改變合力的功）

　　二、新課學習

　　1.學生閱讀教材p17-18頁，明確以下幾個問題。

　　(1)小車運動過程中受幾個力？為使橡皮筋的拉力充當合力，其他力應怎樣處理？

　　（重力、支持力、摩擦力、橡皮條的彈力；將其他力平衡掉。引導學生思考平衡摩擦力的方法）

　　(2)實驗中，是什么力對小車做功？小車做什么性質的運動？初速度是多少，末速度如何求？

　　（引導學生回答：橡皮條的彈力做功；現時加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動；初速設為零，末速可通過處理紙帶求得）

　　(3)如何處理實驗數據，得到合力的功與速度變化的關系？

　　（引導學生回答：用圖像法處理實驗數據，通過圖像可以直觀的看出物理量之間的關系）

　　2.探究過程

　　(1)學生合作按教材17頁圖5.6-1所示將器材連接好。

　　(2)先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車的速度，設此時橡皮筋對小車做的功為，記入表格。

　　(3)用兩條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為，測出小車的速度，記入表格。

　　(4)用三條、四條……橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，記入表格。

　　(5)建立直角坐標系，用縱坐標表示力對物體做的功，用橫坐標表示物體的速度或速度的平方，描點、連線，得出結論。

　　3.注意事項：根據實驗過程思考。

　　(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗證？

　　（讓木板有一個微小的傾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；輕推小車使之勻速運動。）

　　(2)如何做到每根橡皮條的功都相等？

　　（使橡皮條完全相同，且伸長量也一樣。）

　　(3)思考紙帶上打點的分布情況，如何計算末速度？

　　（打點之間的距離先增大后不變，通過不變的點間距求末速度。）

　　(4)如何通過圖像處理數據？

　　（將圖像做成直線，有利于判斷物理量間的關系）

　　4.典型例題：

　　例1 如圖所示，小車的運動情況可描述為、之間為_______運動，、之間為_______運動。

　　例2 小車質量，使用橡皮筋1～6根，每次實驗增加一根，實驗中、的數據已填在表格中，試作出圖像。

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　　2.34

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　　1.76

　　3.10

　　6.00

　　1.89

　　3.57

　　【--說明】

　　探究性實驗是以獲取物理新知識為目的的教學方式，所以安排在學習新知識之前，這樣就比驗證性實驗的難度要大，其中難就難在要確立哪些物理量之間的關系上。學生需要在類比、推理的前提下，確立自己研究的課題和方法。

　　首先在老師所設置問題的引導下，逐步展現問題并思考實驗的大體方案。然后根據方案設計實驗步驟，并分析步驟中的注意事項，尤其是處理數據的方法，圖像法使物理量之間的關系直觀，好判斷。

《探究功與物體速度變化的關系》 篇4

　　本教學案例是在公開課教學中使用過的，歡迎大家指正。

　　一、三維目標

　　1、知識與技能     （1）會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度；（2）知道功與物體速度平方的變化成正比關系；（3）學習利用物理圖象探究功與物體速度變化的關系。

　　2、過程與方法     （1）初步了解探究兩個不成正比變化關系的物理量的基本程序和方法；（2）探究力做的功與物體速度變化的關系，體驗探究過程和物理學的研究方法。

　　3、情感態度與價值觀（1）體驗探究的困難，享受成功的樂趣，激發學習的興趣；（2）培養交流合作的意識和嚴謹的科學態度。

　　二、教學重點、難點

　　1、重點：學習探究功與物體速度變化關系的物理方法，并會利用圖象處理數據；

　　2、難點：（1）實驗數據的處理方法——圖象法；（2）復雜問題的轉化方法。

　　三、教學用具

　　彈弓一只、小紙團若干個、長木板（帶墊木）、小車、電火花打點計時器、刻度尺、紙帶、橡皮筋

　　四、教學過程設計

　　（一）引入新課       課件投影彈弓圖片，展示彈弓實物。引導學生回憶兒時的游戲，教師再通過演示重現“玩彈弓”的有趣活動。

　　提問問題：是什么原因使小紙團的速度發生了變化？（答：被拉伸的橡皮筋產生彈力，彈力對小紙團做功，使小紙團的速度發生了變化）

　　教師評價學生的答案，提出本節課的實驗探究課題：探究功與物體速度變化的關系。

　　（二）提出問題，設計實驗       提出問題：我們怎樣去探究功與物體速度變化的關系呢？（讓學生相互交流討論，初步形成實驗方案）

　　評價學生提出的不同實驗方案，肯定優點，改進不足，并逐步形成課本上的實驗方案。（稍后，課件展示本節實驗器材）

　　讓學生討論課本實驗方案并思考：1、橡皮筋彈力對小車做功的大小與哪些因素有關？2、為什么要通過改變橡皮筋條數來改變彈力對小車做的功？3、如何測定小車的速度？該選用哪些點跡來測定小車的速度，為什么？4、小車在運動過程中所受的摩擦力對速度的影響怎樣消除？

　　（三）實驗操作與數據收集        1、指導學生進行實驗操作，設計實驗數據表格，收集整理實驗數據（實驗步驟略）

　　2、實驗操作注意事項：（1）適度平衡小車受到的摩擦力；（2）每次實驗小車都要從同一位置由靜止開始運動；（3）橡皮筋的拉伸長度要適度；（4）使小車掛住橡皮筋的中點，放正小車，使小車沿木板的中間線運動。

　　（四）分析與論證        1、教師指導學生對采集的數據進行分析處理（可以讓學生充分交流、討論，選用各種方法對數據進行處理，以發現規律，得出結論。2、通過對照、計算可以知道：力對小車做功越多，小車獲得的速度越大。3、有沒有更直觀的處理方法嗎——圖象法。（1）功——速度圖象：所得圖象是一條曲線，不能直接確定功與速度變化的關系。（2）功——速度平方圖象：啟發、引導學生大膽猜測，分別作出圖象，確定功與物體速度變化的關系。4、結論：力對物體做的功與物體速度平方的變化成正比。

　　（五）課堂小結       總結本節探究課的實施過程，突出方法與過程的重要性。

　　附：板書設計       

　　探究功與物體速度變化的關系

　　一、實驗探究

　　1、探究功與物體速度變化的關系

　　2、探究功與物體速度平方變化的關系

　　二、實驗結論

　　結論：力對物體做的功與物體速度平方的變化成正比。