实验:探究功与速度变化的关系教案
《实验:探究功与速度变化的关系》 讲义
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《实验:探究功与速度变化的关系》讲义一、实验目的探究功与物体速度变化的关系,体会通过实验探究物理规律的方法。
二、实验原理1、物体的速度可以通过测量其在某段时间内的位移和所用时间来计算。
2、功可以通过力与在力的方向上移动的距离的乘积来计算。
3、当外力对物体做功时,物体的动能会发生变化。
根据动能定理,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
三、实验器材1、长木板(一端带有定滑轮)2、小车3、打点计时器4、纸带5、细绳6、砝码(若干)7、刻度尺8、天平四、实验步骤1、安装实验装置将长木板放置在水平桌面上,一端安装定滑轮,把打点计时器固定在长木板上,纸带穿过打点计时器,与小车相连。
细绳一端系在小车上,另一端通过定滑轮挂上砝码。
2、平衡摩擦力在不挂砝码的情况下,轻推小车,让小车在长木板上匀速运动,从而平衡摩擦力。
3、进行实验(1)挂上一个砝码,释放小车,打出一条纸带。
(2)增加砝码的个数,重复上述步骤,打出多条纸带。
4、数据处理(1)选取纸带选择点迹清晰、间距均匀的纸带进行测量。
(2)测量数据用刻度尺测量纸带点迹之间的距离,计算出小车的位移。
(3)计算速度根据打点计时器打出的纸带,计算出小车在不同位移处的瞬时速度。
(4)计算功根据砝码的重力和小车移动的距离,计算出外力对小车做的功。
(5)绘制图象以功为横坐标,速度的平方为纵坐标,绘制图象。
五、注意事项1、砝码的质量要远小于小车的质量,以保证细绳对小车的拉力近似等于砝码的重力。
2、每次实验前都要重新平衡摩擦力。
3、纸带要与打点计时器的限位孔对齐,保证打点清晰。
六、实验误差分析1、系统误差(1)砝码的质量不可忽略,导致细绳拉力小于砝码重力。
(2)平衡摩擦力不准确,导致实验结果有偏差。
2、偶然误差(1)测量位移和时间时的读数误差。
(2)纸带点迹的清晰度和间距测量的误差。
七、实验拓展1、思考如果改变实验条件,比如改变木板的倾斜角度,或者使用不同质量的小车,实验结果会有怎样的变化。
《实验:探究功与速度变化的关系》教案1
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《实验:探究功与速度变化的关系》教案一、教学目标(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。
二、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。
三、教学难点实验数据的处理方法――图象法。
四、课时安排1课时五、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。
六、教学过程新课导入: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。
新课讲解:一、探究实验教师活动: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)。
高中物理 7_6 实验:探究功与速度变化的关系教案2 新人教版必修2
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7.6实验:探究功与速度变化的关系(2)
实验:探究功与速度变化的关系
车的速度?为什
.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
所示的纸带,这条纸带上
图7-6-4
.电源的频率不稳定 B.木板倾斜程度太大
.对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难
验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,具体做法
3x……进行第
B
.选用同样的橡皮筋,在实验中每次
条……同样的橡皮筋进行第1
,便可以求出每次实验中力对小
)
通过打点计时器打下的纸带来测定小车加
最大速度
,能够匀速下滑即可
.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
板书设计。
教学设计7:7.6实验:探究功与速度变化的关系
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7.6实验:探究功与速度变化的关系【学习目标】1.知识与技能:通过本节课的学习,学会探究功与物体速度变化关系的方法。
2.过程与方法:通过本节课的学习,学会通过建立坐标系、描点、连线寻找一些量之间的变化关系。
3.情感、态度与价值观:通过本节课的学习,感受探究过程中避繁就简的方法选择,培养学生的逻辑思维能力。
【重点】探究思路功与速度变化的关系【难点】图像法寻求功与速度变化的关系【课前复习】前面学习了两种功能关系:①重力做功引起重力势能的变化,并且确立了重力势能的表达式。
②弹簧弹力做功引起弹性势能的变化,并且确立了弹性势能的表达式。
本节我们研究另一种功能关系即合力做功与动能的关系。
【教学设计】一、新课引入问题一:动能的定义是什么?与什么物理量有关?(引导学生回答:物体由于运动而具有的能量叫做动能;速度、质量)问题二:什么是合力的功?如何求合力的功?(引导学生回答:物体所受合力做的功叫合力的功;若恒力做功用公式W=Fl cosα,若变力则不容易求)问题三:探究合力的功与速度变化的关系,需要测量哪些物理量?采用什么实验方法和器材?(引导学生回答:需要测量速度、合力的功;测速度可用打点计时器。
研究物理量之间的关系可以用半定量的方法,不需要测出具体值。
同时引导学生思考,如何改变合力的功)二、新课学习1.学生阅读教材,明确以下几个问题。
(1)小车运动过程中受几个力?为使橡皮筋的拉力充当合力,其他力应怎样处理?(重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力;将其他力平衡掉。
引导学生思考平衡摩擦力的方法)(2)实验中,是什么力对小车做功?小车做什么性质的运动?初速度是多少,末速度如何求?(引导学生回答:橡皮条的弹力做功;现时加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动;初速设为零,末速可通过处理纸带求得)(3)如何处理实验数据,得到合力的功与速度变化的关系?(引导学生回答:用图像法处理实验数据,通过图像可以直观的看出物理量之间的关系)2.探究过程(1)学生合作按教材将器材连接好。
实验:探究功与速度变化的关系教案
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教案:实验:探究功与速度变化的关系一、教学目标1. 让学生通过实验探究功与速度变化的关系,理解动能定理。
2. 培养学生的实验操作能力、数据处理能力和问题解决能力。
3. 激发学生对物理实验的兴趣,培养学生的团队合作意识。
二、教学内容1. 动能定理的介绍2. 实验原理与方法3. 数据处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点:动能定理的应用,实验数据的处理与分析。
四、教学方法与手段1. 教学方法:讲解、实验、讨论、写作。
2. 教学手段:多媒体课件、实验器材、数据处理软件。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的例子引入功与速度变化的关系,激发学生的兴趣。
2. 讲解:介绍动能定理的基本原理,解释功与速度变化的关系。
3. 实验:学生分组进行实验,测量不同功作用下物体的速度变化。
4. 数据处理:学生使用数据处理软件对实验数据进行分析,得出功与速度变化的关系。
5. 讨论:学生分组讨论实验结果,解释功与速度变化的关系。
六、教学评价1. 通过实验操作、数据处理和讨论,评价学生对动能定理的理解程度。
2. 评估学生在实验报告中的写作能力,以及对实验结果的分析和解释能力。
3. 观察学生在团队合作中的表现,评价其沟通协作能力。
七、教学资源1. 实验器材:小车、滑轮、测力计、计时器等。
2. 数据处理软件:如Excel、Python等。
3. 参考资料:相关物理书籍、学术论文、网络资源等。
八、教学进度安排1. 导入与讲解:2课时2. 实验操作:3课时3. 数据处理与讨论:2课时九、教学反思在教学过程中,教师应时刻关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,指导学生正确进行实验操作和数据处理。
在实验报告中,教师应注重培养学生对实验结果的分析和解释能力,以及对物理概念的深入理解。
十、课后作业1. 复习动能定理的基本原理,加深对功与速度变化关系理解。
3. 拓展阅读相关物理书籍或学术论文,了解功与速度变化关系在实际应用中的例子。
重点和难点解析一、教学内容重点和难点解析:动能定理是物理学中的重要概念,理解功与速度变化的关系对于学生来说具有一定的难度。
探究功与速度变化的关系教案-物理-教学设计-人教版
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探究功与速度变化的关系教案-物理-教学设计-人教版一、教学目标:1. 让学生理解功的概念,掌握功的计算方法。
2. 让学生了解速度的变化与功的关系,能够运用功的原理分析物体的运动。
3. 通过实验和观察,培养学生的动手能力、观察能力和思维能力。
二、教学内容:1. 功的概念及其计算方法。
2. 速度的变化与功的关系。
3. 实验:探究功与速度变化的关系。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:功的概念,功的计算方法,速度的变化与功的关系。
2. 教学难点:速度的变化与功的关系的实验探究。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解功的概念和计算方法。
2. 采用实验法,进行功与速度变化关系的探究。
3. 采用讨论法,引导学生分析实验结果,得出结论。
五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引出功的概念,激发学生的兴趣。
2. 讲解:讲解功的概念和计算方法,让学生理解和掌握。
3. 实验:安排学生进行“探究功与速度变化的关系”的实验,引导学生动手操作,观察实验现象。
4. 分析:让学生根据实验结果,分析功与速度变化的关系,引导学生运用所学知识解决问题。
6. 作业:布置有关功和速度变化的练习题,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 通过课堂讲解和实验操作,评价学生对功的概念和计算方法的掌握程度。
2. 通过学生的练习题和实验报告,评价学生对速度变化与功的关系的理解和应用能力。
3. 结合学生的课堂表现和作业完成情况,评价学生的动手能力、观察能力和思维能力。
七、教学资源:1. 教材:人教版物理教材。
2. 实验器材:力学实验装置,如滑轮组、弹簧测力计、计时器等。
3. 多媒体教学设备:用于展示实验过程和讲解相关知识。
八、教学进度安排:1. 第1-2课时:讲解功的概念和计算方法。
2. 第3-4课时:进行“探究功与速度变化的关系”的实验,分析实验结果。
3. 第5-6课时:讲解速度的变化与功的关系,进行相关练习。
九、教学反思:在教学过程中,要注意观察学生的反应,根据学生的实际情况调整教学节奏和难度。
《探究功与速度变化的关系》教学设计
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《探究功与速度变化的关系》教学设计教学设计:探究功与速度变化的关系一、教学目标1.知识与技能:了解功与速度变化的关系,掌握计算功的方法;掌握速度与运动的关系。
2.过程与方法:通过实验设计、观察和记录数据等方法,探究功与速度的变化规律。
3.情感态度与价值观:培养学生勇于探究、合作与分享的意识和能力。
二、教学重难点1.重点:探究功与速度的变化规律,培养学生的实验设计和数据处理能力。
2.难点:理解功的计算方法,应用速度与运动的关系。
三、教学过程1.导入(5分钟)通过展示一个小球在斜面上滚动的实验视频,引入问题:小球在斜面上滚动时产生的功与速度有什么关系?2.实验设计(10分钟)让学生分成小组,每组设计一个简单的实验方案,探究功与速度的变化规律。
提供一些参考方案,比如:斜面上滚动小球的实验、小车滑行的实验等。
3.实验操作(20分钟)学生按照小组设计的方案进行实验操作,记录实验数据和观察现象。
4.数据处理(15分钟)学生根据实验数据,计算出小球在滚动过程中做的功的大小,并分析功与速度的关系。
5.结果展示(10分钟)每组学生展示自己的实验结果和分析,互相交流讨论,总结功与速度的变化规律。
6.拓展与应用(15分钟)老师提出一个新问题:当小球滚动的速度不断增加时,做功的大小会怎么变化?让学生进行思考和讨论,提出自己的观点。
7.总结(5分钟)梳理本节课的重点内容,让学生自主总结功与速度的变化规律,并展示在生活中的应用。
8.作业布置布置作业:要求学生写一篇关于功与速度变化规律的文章,探讨在日常生活中遇到的速度与功的关系。
四、教学评价1.学生表现:通过观察学生的实验设计、数据处理和结果分析,评价学生的探究能力和专注度。
2.效果评估:通过学生的作业表现和课堂讨论,评价学生对功与速度变化规律的理解和应用能力。
五、教学反思本节课通过实验设计的方式,让学生亲自动手进行探究,培养了他们的观察、记录和分析能力。
但是,还需要在教学过程中更注重引导学生思考和讨论,激发他们对物理规律的兴趣和探索欲望。
高中物理第七章实验探究功与速度变化的关系教案新人教版必修
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6.实验:探究功与速度变化的关系三维目标知识与技能1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;2.学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
过程与方法通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
情感态度与价值观1.体会学习的快乐,激发学习的兴趣;2.通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。
教学重点学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法──倍增法,并会利用图像法处理数据。
教学难点实验数据的处理方法──图像法。
思路方法1.在实验探究活动前,通过提出问题的方式,研究探索的思路,提出研究的方法;2.在实验探究活动中,要围绕分析论证实验预案、确定完善课本方案并在实验操作中改进实验、对实验数据进行分析处理得出结论这条主线进行;3.在实验探究活动后,要善于总结,理出方法;长期积累起来的科学的探究问题的方法,必将对今后的科学探究活动起到积极的指导作用。
教具准备①钉有2个长直铁钉的长木板(附木块);②小车(300g);③相同的熟胶橡皮筋6根(附:细线若干);④J01207火花式打点计时器(附:220V交流电源、备用墨粉纸盘、平直纸带若干);⑤计算机及投影设备。
[新课导入]从这节开始,我们讨论物体的动能。
通过做功来了解某种能量的变化,从而研究这种能量,这是我们一贯的思想。
前面已经研究了重力做的功与重力势能的关系,从而确立了重力势能的表达式。
我们也探究了弹力做的功与弹性势能的关系,并且能够由此确立弹性势能的表达式。
那么,力对物体做的功与物体的动能又有什么样的关系?这一节和下一节将探究这个问题。
大家知道,物体的动能与它的速度是密切相关的,而物体速度的变化又与它受的力有关,所以,这一节我们首先通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。
[新课教学]一、探究的思路1.阅读教材,提出方法(1)实验装置如图所示,小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行。
《实验:探究功与速度变化的关系》 学历案
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《实验:探究功与速度变化的关系》学历案一、学习目标1、理解探究功与速度变化关系的实验原理。
2、学会通过实验测量功和速度,并分析数据得出结论。
3、体会科学探究的过程,培养创新思维和实践能力。
二、学习重难点1、重点(1)实验方案的设计和操作。
(2)数据的处理和分析。
2、难点(1)如何测量速度和功。
(2)如何通过实验数据得出功与速度变化的关系。
三、学习方法实验探究法、小组讨论法、数据分析归纳法四、学习过程(一)实验原理在探究功与速度变化的关系实验中,我们通过外力对物体做功,使物体的速度发生变化。
设物体在某一时刻的速度为 v,经过一段位移 s后速度变为 v',外力做功为 W。
根据动能定理,合外力对物体做的功等于物体动能的变化,即:W = 1/2mv'² 1/2mv²如果我们让物体在不同的外力作用下运动相同的位移,通过测量每次外力做功的大小和对应的速度变化,就可以探究功与速度变化的关系。
(二)实验器材木板、小车、打点计时器、纸带、重物、细绳、刻度尺、电源等。
(三)实验步骤1、安装实验装置(1)将木板放置在水平桌面上,把打点计时器固定在木板一端,纸带穿过打点计时器的限位孔,连接在小车的后端。
(2)用细绳通过定滑轮将重物与小车相连,调整细绳的长度,使小车在细绳的拉力作用下能在木板上匀速运动。
2、进行实验(1)先接通电源,再释放小车,让小车在重物的拉力作用下运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点。
(2)改变重物的质量,重复上述实验步骤,得到多组纸带。
3、数据处理(1)选取一条点迹清晰的纸带,舍去开头一些过于密集的点,从某个清晰的点开始,每隔一定的时间间隔选取一个计数点,测量相邻计数点之间的距离,计算小车通过各计数点的速度。
(2)根据重物的重力和小车移动的距离,计算外力对小车做的功。
(3)以功为横坐标,速度的平方为纵坐标,建立直角坐标系,描点作图,分析功与速度平方的关系。
(四)注意事项1、实验前要平衡摩擦力,使小车在木板上能匀速运动。
功与速度变化的关系教案
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功与速度变化的关系教案一、教学目标:1. 让学生理解功的概念,掌握功的计算方法。
2. 让学生了解速度变化的原因,掌握速度变化的计算方法。
3. 引导学生探究功与速度变化的关系,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 功的概念及其计算方法2. 速度变化的原因及其计算方法3. 功与速度变化的关系三、教学重点与难点:1. 重点:功的概念及其计算方法,速度变化的原因及其计算方法。
2. 难点:功与速度变化的关系。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究功与速度变化的关系。
2. 利用实例分析,帮助学生理解功和速度变化的实际意义。
3. 运用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程:1. 导入:通过一个简单的实例,让学生初步了解功和速度变化的概念。
2. 讲解:详细讲解功的概念、计算方法,以及速度变化的原因和计算方法。
3. 探究:引导学生分组讨论,探究功与速度变化的关系。
5. 练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
6. 拓展:引导学生思考功与速度变化在实际生活中的应用,激发学生学习兴趣。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对功和速度变化概念的理解程度。
2. 练习题:布置针对性的练习题,评估学生对功的计算方法和速度变化计算方法的掌握情况。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的参与程度,以及对功与速度变化关系的理解。
七、教学反馈与调整:1. 根据课堂问答和练习题的反馈,针对学生的薄弱环节进行针对性讲解。
2. 针对小组讨论的反馈,优化教学方法,提高学生参与度。
八、课后作业:1. 巩固功的概念和计算方法。
2. 巩固速度变化的原因和计算方法。
3. 深入思考功与速度变化在实际生活中的应用,准备下一节课的分享。
九、课后反思:2. 针对学生的反馈,调整教学计划,为下一节课做好准备。
十、拓展与延伸:1. 引导学生关注功与速度变化在生活中的应用,激发学生学习兴趣。
2. 推荐相关阅读材料,拓展学生知识面。
实验:探究功与速度变化的关系教案
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实验:探究功与速度变化的关系教案一、教学目标:1. 让学生了解功和速度变化之间的关系,掌握动能定理。
2. 培养学生动手实验、观察分析、解决问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神,提高实验技能。
二、教学内容:1. 功的定义及计算公式。
2. 动能定理:物体所受外力做的功等于物体动能的变化。
3. 实验原理及方法。
4. 数据处理及分析。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:动能定理的应用,实验数据的处理与分析。
2. 教学难点:实验过程中误差的减小,动能定理在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究功与速度变化的关系。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解动能定理。
3. 以小组合作的形式进行实验,培养学生的团队协作能力。
五、教学过程:1. 导入:通过提问方式引导学生回顾功的定义及计算公式。
2. 讲解:讲解动能定理,让学生理解功与速度变化的关系。
3. 实验演示:进行实验,让学生观察实验现象,理解动能定理的应用。
4. 小组讨论:让学生以小组形式讨论实验过程中发现的问题,并提出解决方案。
5. 数据处理与分析:指导学生如何处理实验数据,分析功与速度变化的关系。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调动能定理在实际问题中的应用。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、实验准备:1. 器材:弹簧测力计、细绳、小车、光滑水平面、计时器、刻度尺。
2. 步骤:a. 调节弹簧测力计,使其零点准确。
b. 将细绳穿过弹簧测力计,固定在小车上。
c. 将小车放在光滑水平面上,确保轨道平整。
d. 调试计时器,确保其正常工作。
e. 测量并记录光滑水平面的长度。
七、实验步骤:1. 学生分组,每组两人,合作完成实验。
2. 实验步骤:a. 一名学生用弹簧测力计拉着小车,另一名学生记录小车运动过程中的速度变化。
b. 逐渐增加拉力,使小车加速运动。
c. 记录不同拉力下小车的速度变化。
d. 重复实验,减小误差。
7.6实验:探究功与速度变化的关系 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第七章: (9)
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7.6探究功与物体速度变化的关系教案
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d 1的甲处时速度为v 1,试求:
(1)老鼠行进到离洞穴距离为d 2的乙处时速度v 2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v 2 d 2 = v 1d 1
所以老鼠行进到离洞穴距离为d 2的乙处时速度v 2 = d 1v 1/d 2
(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d 1到d 2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。
v
d 1-)11)((211
221v v d d t -+=。
探究功及速度变化关系教学设计教案
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探究功及速度变化关系教学设计教案课程目标:1.理解功的概念,能够计算功的大小;2.掌握力学中的能量和功的关系;3.理解速度对功的影响,能够分析速度变化对功的变化的影响;4.培养学生的观察能力和实验设计能力。
教学重点:1.功的概念和计算方法;2.速度对功的影响;3.实验的设计和结果分析。
教学难点:1.探究不同速度对功的影响;2.利用实验数据来分析速度和功的变化关系。
教学准备:1.实验用的小车和轨道;2.能够记录小车速度变化的仪器;3.计算功的公式和方法。
教学过程:Step 1:引入首先,教师可以通过问几个问题来引入本课的主题:我们知道在日常生活中,我们常常需要做力量的工作。
那么当我们用力推动一个物体时,我们都做了什么工作?你们是否知道这个工作的量可以用一个物理量来表示?请思考一下。
Step 2:接受实验任务通过以上引入,学生会意识到这个物理量就是"功",教师将正式引入功的概念。
接下来,教师可以向学生提出一个实验任务:我们要研究当物体的速度变化时,功是如何变化的。
我们将通过实验来探究这一问题。
Step 3:实验设计教师介绍实验的设备和步骤:我们将使用一个小车和一条平直的轨道来进行实验。
我们要记录小车在轨道上的速度,并计算出小车在不同位置的功。
然后我们将改变小车的速度,再次计算出小车在轨道上的功。
这样,我们就可以比较不同速度下的功的大小了。
Step 4:实施实验学生分组进行实验,记录小车在轨道上的速度和位置信息,并计算出小车在不同位置的功。
学生可以自己设计实验过程,比如使用不同的推力、改变轨道的倾斜度等来改变小车的速度。
Step 5:数据分析学生收集实验数据后进行数据分析。
他们可以绘制速度和功的变化曲线,并分析曲线的特点,探究速度对功的影响。
Step 6:讨论和总结学生根据实验结果,进行讨论和总结。
他们可以回答以下问题:速度变化对功的大小有什么影响?速度越大,功是增大还是减小?为什么?Step 7:知识提取通过教师的引导,学生对这节课所学的内容进行概括和提取,总结功和速度变化的关系。
实验:探究功与速度变化的关系 说课稿 教案 教学设计
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实验:探究功与速度变化的关系【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)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
【过程与方法】通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
【情感态度与价值观】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”的科学理念。
【教学重难点】(1)学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。
(2)实验数据的处理方法――图像法。
【教学过程】1.按实验要求安装好实验仪器。
2.平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫起,纸带穿过打点计时器,不挂橡皮筋,闭合电源,轻推小车,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。
3.第一次先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格。
4.换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出v2、v3、v4……,橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据记入表格。
5.分析数据,尝试做W-v,W-v2等图象,探究W、v的关系。
★数据处理1.速度数值的获得:实验获得的是如图所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系,需要测量的是弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度。
所以,应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x,小车此时速度的表达式为v=x2T,其中T是打点计时器的打点周期。
即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3…来计算小车匀速运动时的速度。
2.计算小车做的功分别为W、2W、3W…时对应的v、v2、v3、v…的数值,填入表格。
3.逐一与W的一组数值对照,判断W与v、v2、v3、v…的可能关系或尝试着分别画出W与v、W与v2、W与v3、W与v间关系的图象,找出哪一组的图象是直线,从而确定功与速度的正确关系。
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“实验:探究功与速度变化的关系”教案新会陈经纶中学黄天平1.教学内容本节课是普通高中课程标准试验教科书《物理必2》(人民教育出版社出版)第7章第6节。
本节教材目的在于为下一节动能定理做准备的,精心探讨实验原理,教师指导演示,让学生边观察,边思考,理解实验原理后,再动手操作,培养学生探究精神和动手能力的同时,对作功与速度平方成正比的物理规律有明确的感性认识,从而为下节动能与动能定理的学习作好准备。
本节课在实验室进行。
2.学生分析学生们日常生活经验告诉他们:对物体作功,会改变物体的速度,但是,怎样把力做功和做功引起的速度的变化定量联系起来是他们难以解决的问题,同学们在橡皮筋的弹力做功的处理和实验数据的处理上会感到迷茫。
通过课前讨论,学生们会得出以下共识:作功与物体速度的关系可能有以下几种情况:W∝V,W∝V2,W∝V3 或W∝V...,(提出假说);如何去验证我们的猜想呢?有哪些实验方法可行呢(迎接挑战,确定通过橡皮筋弹射小车实验验证)?操作中要注意哪些问题呢?我们能成功吗?产生这样的疑问可以催发同学们的求知欲。
3.设计思想教学理念:以学生为主体,强调互动的师生关系,课程进行中渗透科学探究的思想,贴近生活实际,使学生探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣,激发学生探究科学的热情。
注重教学过程的科学探究的质量,使学生在课程的学习中提高科学探究的能力。
教学原则:以学生为主体,师生合作互动。
教学方法:试验观察法+合理推理+试验验证+归纳总结4.教学目标知识与技能(1)巩固用打点计时器和纸带测量物体运动速度的方法。
(2)掌握为增强实验的可靠性对实验器材和方法实施控制的技能。
(3)掌握用图像法处理数据的技能。
(4)使用excel软件处理数据的技能。
过程与方法(1)通过参与整个探究过程,体验科学研究的方法和艰辛历程。
(2)通过解决变力做功问题,体会科学方法的精妙。
(3)通过excel软件的使用,体会计算机技术在辅助实验方面的巨大作用。
情感态度与价值观渗透研究自然规律的科学方法,培养学生对待科学实验严谨认真的态度,实事求是,努力思索的科学探究精神以及实验过程中合作交流的团队精神。
5.教学的重点和难点教学重点领会探究功与速度变化的关系实验原理,对变力做功的巧妙处理和掌握实验结果的处理方法。
教学难点实验方案的比较选择,理解橡皮筋做功(变力做功)的巧妙处理,实验的注意事项和实验数据的处理6.教学过程教学内容教学环节活动时间教学活动设计意图教师学生播放教参所附视频光盘导入新课01 播放视频提问:结合所学的物理知识,你能得出哪些物理观点?观察思考并回答:做功可以改变物体的速度,也就是改变物体的动能。
激发认知需要激发学习兴趣过渡引言03 我们今天就来探究做功和速度变化的关系引入课题新课教学03 提问:那么我们怎样来找到做功和速度变化的定量关系呢?思考并回答:通过实验分别测量功和速度的数值,再进行数据处理来寻找两者之间的关系。
04 你们有哪些具体的实验方案吗?请大家分组讨论小组内讨论,画出实验草图引导提出实验方案一07 有人可以展示设计方案吗?(请同学甲上讲台来展示小组的设计方案,并解释设计原理)同学甲通过实物投影展示草图并讲解:利用重物拉动小车前进,通过打点计时器测量小车的速度和拉力做的功,得到功和速度的数据,再进行数据处理。
其余同学参与讨论08 提问:这个方案很眼熟,我们用它进行过验证牛顿第二定律,大家认为这个方案可行吗?思考并回答:这个方案可行。
08 这个方案里,小车受到的只有拉力吗?如果还有别的力应该怎么办呢?观察并回答:还有小车与木板间的摩擦力,还有打点计时器对纸带的阻力。
应该平衡这些阻力。
提出疑问激发学习兴趣提出实验方案二09 这样方案一就可行了。
还有其它方案吗?(请同学乙上讲台来展示小组的设计方案,并解释设计原理)同学乙通过实物投影展示草图并讲解:利用重物做自由落体运动,通过打点计时器测量重物下落的高度计算重力做的功,还可以计算出重物下落的速度,从而得到功和速度的数据,再来进行数据处理。
其余同学参与讨论10 提问:方案二可行吗?观察并回答:这个方案我们用来进行过测量重力加速度,在这里也可以用来测量功和速度的变化。
提出实验方案三11 是的。
还有第三种方案吗?(请同学丙上讲台来展示小组的设计方案,并解释设计原理)同学丙通过实物投影展示草图并讲解:利用橡皮筋弹射小车来研究功和速度变化的关系。
其余同学参与讨论12 提问:第三方案理论上也是可行的。
以上三种方案各有什么异同吗?观察思考并回答:第一和第二方案都是利用重力做功,都是恒力做功;第三方案橡皮筋的拉力是变力,这种变力做功的计算目前我们还没有学。
挑选第三方案13 这三种方案都是可行的,前两种方案我们很熟悉了,但在我们现实生活中,像第三方案出现的变力做功的情况最普遍,也是最复杂的,所以今天我们就迎难而上,采用的第三种方案:橡皮筋弹射小车进行探究。
回答:我们也想勇敢的迎接挑战!实验原理教学14 提问:用这种方案需测量哪些物理量来探究功与速度变化之间的关系?我们怎么进行橡皮筋弹力做功的测量呢?思考并回答:要测量拉力做的功,小车被弹开时的速度。
弹力做的功可以采用计算弹簧弹性势能时的方法:用除以2求平均力或者采用图像法分割、求和、逼近的微积分方法。
16 教师引导提问:弹簧变力的功之所以能用上述方法是因为劲度k恒定,拉力F与形变量L成正比,或说拉力F随形变量L的变化学生拉桌面上准备的橡皮筋,观察并回答:橡皮筋被拉长后变细了,劲度系数变化了。
2v w -均匀增大,橡皮筋有这个特点吗?即劲度k 恒定不恒定?请同学们试拉一下。
18我给每个小组准备了五条相同的橡皮筋,可以进行多次实验,我们一定需要测出每次做功的具体数据吗? 思考并回答:不需要,实验时改变橡皮筋的条数,使橡皮筋做的功成倍数关系,也可以得到功与速度的关系。
19提问:具体怎么做?回答:第一次用一根橡皮筋,做功记为w,第二次用两根橡皮筋,做功记为2w ,第三次用三根橡皮筋,做功记为3w ,依次类推,我们可以测五组数据20很好。
我们还可以记录0和0这组特殊的数据,这样我们就有了6组数据。
请大家阅读课文相关内容,看看还有哪些细节要注意?阅读课文并回答:实验前也要注意平衡阻力。
开始实验 21请同学们按照实验要求,开始实验,并记录数据进行实验 数据处理 31实验完成了,怎么处理数据呢?(提示:先估算w-v 的可能关系,并采取图像法进行) 估算w-v 的关系并回答:可能情况是w ∝v, 32,v w v w ∝∝等,可以采用计算机excel 软件的图象处理功能处理数据32演示使用excel 软件的图象功能处理数据(有条件的学校,可以让学生按分组自己动手完成)思考并解答 图像处理发现:图像是一条过原点的直线 。
2v w - 34投影出思考题: 图像是一条直线说明什么呢?回答:说明2v w ∝35总结:各组同学分别实验都得到了相同的结论:2v w ∝,说明这个结论很可能就是一条普遍规律,所以我们探究的结果就是:功与速度的平方成正比做笔记巩固练习 36 投影出课堂练习 思考并解题巩固知识 37 点评答案 小结 38这节课我们探究了几种可行的实验原理,挑选了最具有普遍性最复杂的方案进行了实验,并得到了结论。
希望大家可以用这些知识解决一些简单的实际问题39-40布置作业7.板书设计1.试验目的:探究做功与物体速度变化的关系2.试验方案:利用橡皮筋弹射小车来研究功和速度变化的关系。
3. 怎样解决橡皮筋这个变力做功问题,实验中对橡皮筋有什么要求。
4.数据处理(列表,图像法)橡皮筋条数功小车速度V 速度的平方V5.结论:8.学习评价表“探究功与速度变化的关系”学习情况评价表班级高一()班姓名项目具体内容教师评价家长评价A B C A B C知识与技能认识现实生活中有关做功改变物体速度的现象理解本次实验的原理和注意事项,会进行数据处理会解决一些动手操作的实际问题物理思维较好观察和体验试验研究过程,描述现象试验学习的过程中,观察能力、思考能力、思维的发散性与建立物理模型等方面有明显提高。
能主动推广所学到的知识到现实中去分析各种现象。
解决问题在学习新知识和参加实践活动的过程中初步学会提出问题并用提出假说解决问题,并进行试验验证的科学方法。
较好的通过讨论交流解决问题得到结果。
2vw在学习过程中与同伴合作解决问题的能力在继续提高。
情感与态度通过本课的学习,对物理与实际生活的联系有更多的体验。
自己喜欢物理这门科学。
对学好物理有信心。
家长意见:学生意见:教学反思:本次试验体现新课程强调的探究方法,师生互动良好,学生通过设计、展示自己的试验方案,去锻炼创新能力,发挥学习主动性,在探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣,激发学生探究科学的热情。
试验中要求教师引导学生注重试验过程中的科学探究的质量,让他们动脑动手,去发现和解决试验中遇到的各种问题,从而使学生在课程的学习中找寻到物理规律,同时提高科学探究的能力。