探究功与物体速度变化的关系教案

5.6  探究功与物体速度变化的关系

★新课标要求

（一）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。

（二）过程与方法

通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。

（三）情感、态度与价值观

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。

★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

实验数据的处理方法――图象法。

★教学方法

实验观察法、图象法、迁移法。

★教学工具

长木板，橡皮筋（若干），小车，打点计时器（带纸带、复写纸等）、计算机等。

★教学地点

实验室

★教学过程

（一）引入新课

教师活动：前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式。探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。这一节和下一节我们来探究功与物体动能的关系。

我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。

（二）进行新课

教师活动：指导学生阅读教材 “探究的思路”部分，投影问题：

（1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？

（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？

（3）小车获得的速度怎样计算？

（4）实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？

学生活动：认真阅读教材，思考问题并回答。

教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。

点评：培养学生在实验探究前要养成思考的习惯。有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性。

教师活动：指导学生分组实验，并引导学生思考下面的问题：

（1）小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？

（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？

学生活动：分组实验（有条件的学校可以每两人一组，条件差的学校可以每四人一组）。

点评：通过学生分组实验，培养团结协作的团队精神，提高学生动手能力。

教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件。重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理。

           ………………

教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。

          问题：根据测出的数据，怎样预测功与速度的关系？用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观？

学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，作出W－v²曲线，寻找功与速度的关系。

点评：教师要放开，让学生大胆猜想，独立完成探究过程。有的学生可能会走弯路，甚至失败，探究结果并不重要，重要的是让学生亲历探究的过程。

教师活动：利用数表软件进行数据处理，可以参考教材18页“做一做”栏目中的提示来完成。

（三）课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究

☆ 体会图象法在物理解题中的应用

有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为d₁的甲处时速度为v₁，试求：

（1）老鼠行进到离洞穴距离为d₂的乙处时速度v₂多大？

（2）从甲处到乙处要用去多少时间？

解析：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得v₂ d₂ = v₁d₁

所以老鼠行进到离洞穴距离为d₂的乙处时速度v₂ = d₁v₁/d₂

（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出图象，如图所示

由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d₁到d₂的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得

点评：用图象法解决物理问题，简便直观，往往会收到意想不到的效果。

★课余作业

预习一节的内容。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。