《探究功与速度变化的关系》说课稿(省级获奖实验说课案例)
高中物理创新实验说课探究功与速度变化的关系
《实验:探究功与速度变化的关系》说课稿人教版普通高中课程标准实验教科书物理必修2当做功过程对应路径为曲线时,探究力对物体作功与动能变化的关系。
引导学生设定实验情景:什么样的曲线运动?平抛运动或圆周运动在讨论之后确定方案:小球在下落过程中受到拉力T 和重力G 的作用,但只有重力G 对小球做功,即恒力作用下的曲线运动。
探究:如何测得重力做功和物体的速度测量重力做功,需测重物质量、物体下落高度测量物体的速度,需借助光电门利用现成的DIS 数字实验室套件中的机械能守恒演示仪,并稍作调整师:演示实验,通过计算机处理实验数据生:分析数据,讨论得出结论---曲线运动中,上述结论仍然成立。
(相对误差允许的范围之内)实验方案二物体在变力作用下做直线运动变力做功实验的难点是不好定量测定做功值,但教材用当物体位移一定时,所受变力加倍,则变力做功也加倍的关系巧妙地避免了无法求解变力做功的问题,学生也学到了转换思维方式处理问题的方法;如果采用DIS数字实验室系统来进行试验,可以实时测量变力大小,并用计算机辅助求出准确变力做功的值。
问题提出:怎样的变力做功,寻找合适的施力物体答:橡皮筋,橡皮筋的弹力随形变量的变化而变化,形变量直接影响作用点的位移,即弹力随物体的位移变化而变化问:需要那些器材?如何测量变力做功值,如何测量物体速度?实验器材:朗威DISLab 数据采集器、力学传感器、位移传感器、光电门传感器、计算机、橡皮筋、天平、DISLab力学轨道和配套小车等附件实验方案探究:让小车从静止开始,在橡皮筋的拉动下沿光滑轨道做加速运动。
实验之初先探究如何平衡摩擦力。
1、橡皮筋一端连小车,一端连接力传感器,可以测得实时橡皮筋的张力;2、小车上放一位移传感器(发射端),在轨道上的小车释放处固定位移传感器(接收端),小车拉至出发点选择位移传感器通道用数字显示方式调零(接收传感器和发射传感器不需要紧靠)可以通过计算机记录位移变化数据,做出橡皮筋拉力随位移变化关系图。
实验:探究功与速度变化的关系 说课稿 教案 教学设计
2,提问:这几个例子中,物体的速度变化了吗?
3,提问:物体的速度为什么发生变化
4,提问:分析如何探究功与物体速度变化的关系,请同学们想一想,我们用什么方法来探究?
5,提问:那么请同学们自己设想一下如何用实验来探究?给出你的实验方法
6,指导学生做实验
7,指导学生分析数据,处理数据
8,让学生总结,得出结论
教法设计
1、通过几个实例,来引入新课,让学生看到做功会导致物体速度发生变化
2、引导学生一起探究功与物体速度变化的关系的方法
3、指导学生一起动手做实验,得到数据
4、分析数据,得到功与速度变化的关系
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
1,让学生们看几个视频片段
足球运动员大力射门进球
郭靖弯弓射大雕
运动员扔标枪
实验:探究功与物体速度变化的关系
设计思想
本章是探究实验课,特点是学生自己从实验中得到的数据,得到功与速度的关系,是学生自己探索,逐步得到结论的课程,老师只要适当引导就可以,本节课学生有很强的自主性,能够让学生在得到结论后记忆更加深刻。
本节是动能定理的预备节,本节实验探究成功,为学生更好掌握动能定理有很大帮助。
本节主要采用教师引导分析,加上学生自主实验探究的教学方式教授。教学过程中的关键问题是要弄清楚如下三点:
1、橡皮筋做功是变力做功,不需要具体求出功的数值,只要巧妙让功的倍数增加就可以
2、速度的测量,可以配合打点记时器来测量,要注意测量时机
3、摩擦力的影响,可以通过调节木板的倾斜度来平衡
教学目标
知识与技能:领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路
情感态度与价值观:
培养学生在实验步骤中一丝不苟的态度、细致认真地处理数据的态度、精益求精,尽可能减小误差的态度、不断动手,不断动脑解决问题的能力
实验:探究功与速度变化的关系 说课稿 教案 教学设计
设计思想
本章是探究实验课,特点是学生自己从实验中得到的数据,得到功与速度的关系,是学生自己探索,逐步得到结论的课程,老师只要适当引导就可以,本节课学生有很强的自主性,能够让学生在得到结论后记忆更加深刻。
本节是动能定理的预备节,本节实验探究成功,为学生更好掌握动能定理有很大帮助。
教法设计
1、通过几个实例,来引入新课,让学生看到做功会导致物体速度发生变化
2、引导学生一起探究功与物体速度变化的关系的方法
3、指导学生一起动手做实验,得到数据
4、分析数据,得到功与速度变化的关系
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
1,让学生们看几个视频片段
足球运动员大力射门进球
郭靖弯弓射大雕
运动员扔标枪
知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”
理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理
理解通过让木板倾斜来平衡摩擦力的原理
能进行实验操作,会采集实验数据
理解实验数据处理时寻找W与v的关系的方法
过程与方法:通过动手实验,测量计算,探究功与物体速度变化的关系实验设计思路
通过绘制图象,进一步体验用图象寻找物理量之间关系的方法
本节主要采用教师引导分析,加上学生自主实验探究的教学方式教授。教学过程中的关键问题是要弄清楚如下三点:
1、橡皮筋做功是变力做功,不需要具体求出功的数值,只要巧妙让功的倍数增加就可以
2、速度的测量,可以配合打点记时器来测量,要注意测量时机
3、摩擦力的影响,可以通过调节木板的倾斜度来平衡
教学目标
知识与技能:领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路
情感态度与价值观:
培养学生在实验步骤中一丝不苟的态度、细致认真地处理数据的态度、精益求精,尽可能减小误差的态度、不断动手,不断动脑解决问题的能力
《探究功和速度变化的关系》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《探究功和速度变化的关系》说课稿一、使用教材人教版高中《物理必修2》第七章第六节。
二、实验器材气垫导轨、气泵、滑块、光电门、光电计时器、力传感器、数据采集器、电脑三、实验创新要求/改进要点(一)实验创新与改进1.平衡摩擦力的改进:本实验将木板和小车改为气垫导轨和滑块,摩擦阻力极小可忽略,无需平衡摩擦力,实验操作简单,易于操作。
2.力的测量改进:采用倾斜气垫导轨装置,用滑块重力沿斜面向下的分力充当合外力,并用力传感器直接测出,避免了课本参考案例一中用悬挂物的重力近似等于拉力带来的近似误差。
3.功的测量改进:直接准确测出力和距离算出功的具体数值,克服了课本参考案例二中用倍增法表示合外力做功给学生带来的理解困难,更加直观、准确、可信。
4.速度的测量改进:用先进的光电门传感器替换原来的打点计时器求速度,提高了速度测量的精度并简化计算。
(二)教学方式创新传统的实验教学是学生根据课本或教辅提供的实验方案、实验步骤按部就班的进行实验操作,对学生的思维训练不到位,本节实验课的设计是基于课本实验方案的基础上,通过教师引导、学生自主讨论、设计并进行实验操作,对学生综合能力的培养有很大帮助。
四、实验原理/实验设计思路本节实验课的设计是在学生已经做了课本参考案例实验的基础上通过抛出问题的方式,引导启发学生对课本教材实验方案进行改进,讨论得出实验方案,并动手实践进行实验操作,既重视课本教材实验,同时注重对学生思维的拓展、创新和提升,培养学生的物理观念、学科思维、科学探究、科学态度与责任的学科核心素养。
五、实验教学目标1.通过对课本提供实验方案的讨论分析,在学校可提供实验器材的基础上,引导学生设计改进实验方案,并动手实践操作,加深对实验的理解,达到训练学生逻辑思维和提高实践动手操作能力的目标。
2.通过引导让学生自己处理实验数据,强化图像法处理数据的方法和思想。
六、实验教学内容1.分析回顾课本70页参考案例一、参考案例二实验方案,启发引导讨论得出改进实验方案。
实验:探究功与速度变化的关系教案
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说课教案及课件说课稿
7.6实验:探究功与速度变化的关系一、教材分析与学情分析(1)教材分析本节是人教版物理必修2第七章第六节的内容,通过前面几节内容的学习,学生已经建立了重力势能、弹性势能的概念,知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的关系。
本节内容是前面两节内容的继续,用做功与能量的关系探索另一种能量及其表达式:动能。
由于动能的问题比势能复杂些,所以本节暂不直接涉及动能,而是先找到一个与动能密切相关的物理量---速度,先研究速度与功的关系。
本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会,培养学生实验探究的能力,提高学生理论联系实际的水平。
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,前后两节内容共同构成了一个较为完整的体系。
通过这两节课的学习,有利于培养和发展学生的课题意识和实验探究能力。
本节我准备用两课时完成,第一课时,通过师生间的互动与共同探究,结合适当演示的方式解决实验的设计思路问题,探讨操作技巧问题和数据处理问题,使学生对探究过程有一个初步的认识。
第二课时,以学生的实际操作为主,学生分组进行实验,教师巡回指导,对实验中出现的各种问题进行总结并通过讨论予以解决,得出结论。
(2)学情分析本节内容是一节实验探究课,实验探究学生以前有所接触,如物理必修一中的“探究小车速度随时间变化的规律”与“探究加速度与力、质量的关系”。
通过以前这一类探究实验的学习,学生已经具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力。
尤其是纸带的处理已接触多次,平衡摩擦力的必要性及基本方法学生也已了解,至于图线处理时从关系不明的曲线通过改变坐标量转化为关系较明朗的直线的方法在“探究加速度与力、质量的关系”中也曾接触,学生有一定的基础,但还是有一定的思维和操作难度,教学中应注意合理的启发。
探究功与速度的关系说课稿
探究功与速度的关系说课稿尊敬的各位老师、同学们,大家好!今天,我将为大家带来一场关于“探究功与速度的关系”的说课。
在本次说课中,我们将一起探讨物理学中的一个重要概念——功,以及它与速度之间的关系。
通过对这一主题的深入分析,我们可以更好地理解能量转换和守恒的基本原理。
首先,让我们从功的定义开始。
在物理学中,功是力在物体上产生位移的过程中所做的工作量。
它的计算公式是功等于力与沿力的方向位移的乘积,即W=Fs。
这里的W代表功,F代表力,s代表位移。
这个概念在日常生活中也很常见,比如我们推一个物体上坡,我们需要施加的力越大,物体上升的高度越高,我们所做的功就越多。
接下来,我们来探讨速度的概念。
速度是描述物体运动快慢的物理量,它是物体单位时间内通过的路程。
速度的计算公式是v=Δs/Δt,其中v代表速度,Δs代表位移的变化量,Δt代表时间的变化量。
速度可以是恒定的,也可以是变化的。
在不同的物理情境中,速度的变化规律也不同。
那么,功与速度之间有什么关系呢?首先,我们要明确,功是一个标量,它只有大小,没有方向;而速度是一个矢量,它具有大小和方向。
这意味着,虽然功和速度在数学表达上都是乘积形式,但它们在物理意义上有着本质的不同。
然而,在某些特定情况下,我们可以探究它们之间的关系。
例如,当一个物体在恒定力的作用下加速时,我们可以观察到力所做的功与物体速度的变化之间的关系。
根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,即F=ma。
如果我们将这个关系代入功的公式中,我们可以得到W=mas,这里的s是物体在加速过程中的位移。
这个公式告诉我们,当物体的质量一定时,力所做的功与物体的加速度和位移成正比。
换句话说,如果我们施加的力越大,物体的加速度就越大,物体的速度变化也就越明显。
此外,我们还可以从动能的角度来探讨功与速度的关系。
动能是物体由于运动而具有的能量,它的计算公式是K=1/2mv^2。
当一个物体的速度增加时,它的动能也会增加。
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。
《探究功与物体速度变化的关系》案例说课稿范文
《探究功与物体速度变化的关系》案例说课稿范文以物理组推出“八环节,三落实”教学模式为主要指导思想,即教师教学八环节:“确定目标,自主学习,合作交流,引导探究,展示评价,梳理归纳,课堂检测,拓展延伸”。
学生学习三落实:“温习巩固,当日检测,达标测评”,充分提高课堂教学的有效性。
教材分析:本节内容为人教版高中物理(必修2)第七章《机械能》的第6节知识,是前面两节内容的继续,本节内容是寻求动能表达式的实验探究过程,下节内容是寻求动能表达式的理论探究过程,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。
学情分析:学生已具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力,具有一定的实验基础。
但学生以前接触的力都是恒力做功,而这一节牵涉到变力做功问题,这是一个思维台阶,通过启发学生理解及感悟将做功增倍,代替求具体功的巧妙之处。
教学对策:教师通过生活实例引入课题,然后再层层递进,引导学生讨论、实验、观察、分析,让学生充分参与学习和探究过程。
通过动手探究功与物体速度变化的关系,使学生经历研究过程,体验研究方法。
1、知识与技能(1)知道探究中需测定功与速度这两个物理量。
(2)知道橡皮筋弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比,体会取一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的方法。
(3)掌握实验方案中平衡摩擦力的方法。
(4)会选择合适的测量点并进行速度计算,能根据实验数据分析、总结得出实验结论。
2、过程与方法(1)领会教科书所给实验方案中的探究过程。
(2)用打点计时器与纸带来探究功与速度的关系,体验探究过程中的物理学研究方法。
(3)通过数据处理体会并寻找做功与速度变化的关系。
3、情感、态度与价值观(1)体验探究过程中的困难,加强团队合作精神。
(2)领悟探究变力做功的奇妙方法,感受探究功与速度变化关系的方法,享受成功的乐趣。
1、实验方案的设计;2、利用图像法处理数据寻找功与速度变化的关系。
变力功的处理方法。
探究功与速度变化的关系说课教案及课件说课稿用于合并
实验:探究功与速度变化的关系马关一中徐金梅一、教材分析与学情分析(1)教材分析本节是人教版物理必修2第七章第六节的内容,通过前面几节内容的学习,学生已经建立了重力势能、弹性势能的概念,知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的关系。
从内容的逻辑性上讲,这一节应该要学习功与动能间的关系,可本节课的标题确是《探究功与速度变化的关系》,这也为学生后一节动能概念的学习埋下了一个悬念——动能与速度有关吗?所以本节内容是前面两节内容的继续,也为后一节动能概念的学习埋下了伏笔。
(2)学情分析通过必修一中的实验《探究小车速度随时间变化的规律》与《探究加速度与力、质量的关系》,学生已经有了一定的实验探究能力,掌握了探究性实验的流程。
具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力。
关于仪器,例如打点计时器、刻度尺等的使用,学生已经很熟练,能够利用纸带测出瞬时速度。
在《探究弹力与伸长量的关系》的实验中,学生还掌握了利用图像来处理实验数据的方法。
可以说在本实验中,学生已经是知识与技能兼备。
但学生以往遇到的做功问题都是恒力做功,本实验中涉及到了变力做功的计算,在教学中,这是需要重点突破的一个难点。
二、教学目标1、知识与能力(1)能够设计、优化、完善实验方案(2)领会用一根橡皮筋所做的功为“单位功”来简化问题的思想方法(3)会利用纸带求出小车的速度(4)知道平衡摩擦力的方法和目的2、过程与方法(1)能独立进行实验操作,会采集实验数据(2)能够对实验数据进行分析、处理,寻找W与V、W与V2、W与V3 ……的关系。
3、情感态度与价值观(1)经历实验探究的过程(2)体会自主探究、合作学习的乐趣三、重、难点1、重点实验方案的设计、数据的采集和分析2、难点变力做功的“计算”、数据的处理四、教法和学法教法:创设问题情境——学生自主探究——辨析与研讨——反思与评价学法:实验探究、归纳总结五、教学过程1、新课引入多媒体播放视频1:电影《十二生肖》中成龙追龙首片段。
实验:探究功与速度变化的关系 说课稿 教案
实验:探究功与速度变化的关系教学目标:(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。
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。
教学过程:[引言]通过本章第一节的学习,我们知道运动的物体具有动能,静止的物体要获得动能,方式可以很多,但本质上都是有力对物体做了功;比如:重物从静止下落获得动能,是重力对物体做了功,汽车起动获得动能,是牵引力对车做了功。
而物体的动能与物体的运动速度直接相关,所以力对物体做功,可以使物体的运动速度发生变化。
今天我们的任务就是探究功与物体速度变化的关系。
下面我们看一个演示实验。
演示:把橡皮筋两端分别固定在一长木板的两枚铁钉上,中间挂在放于木板上的小车的挂钩上,先拉开一小段位移,放开小车,小车能获得一定的速度;第二次拉开比第一次大一些的位移,放手后可发现小车获得的速度比第一次的时候大。
老师:从刚才的实验现象中能说明什么?学生:对物体做功多,则物体获得的速度就大。
老师:对的,这就是做功与物体速度的关系。
但这仅是一种定性的关系,在日常生活和生产实践中可知,仅仅知道功与物体速度之间的定性关系是远远不够的,我们还要得到功与物体速度的定量关系。
(出示多媒体)我们今天要利用小车、橡皮筋、打点计时器等;探究橡皮筋做功与小车速度的关系。
我们这个实验的研究对象是小车;请问橡皮筋在哪个阶段对小车做功呢?学生:橡皮筋从伸长到原长的过程中,即有力作用在车上的过程中。
老师:对的,橡皮筋对小车有拉力的时候,它才会对小车做功的,那么这个功能不能直接测量出具体的数值呢?学生:不能直接得出数值。
实验:探究功与速度变化的关系 说课稿 教案 教学设计
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。
高中物理教案-实验:探究功与速度变化的关系-说课一等奖
7.6探究功与物体速度变化的关系●知识与技能1.会根据打点计时器打出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.●过程与方法1.通过纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验探究过程和物理学的研究方法.2.实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决.重点在数据的测量、处理,得出结论,并对结论进行分析的环节,培养学生初步的收集、处理和交流信息的能力,●情感、态度与价值观1.体验探究的困难,享受成功的乐趣.2.通过分组实验、探究规律的过程,体会科学探究的过程,感受发现规律的乐趣,增强团队意识、加强动手能力及语言表述能力.”教学重难点1.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.2.实验过程中的规范操作.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?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。
探究功与速度变化的关系教学设计一等奖
1、探究功与速度变化的关系教学设计一等奖教学目标1、知识与技能会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
2、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。
3、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。
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。
实验数据的处理方法――图像法重点会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度,小车做匀速运动阶段测量速度较合理。
难点学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程(一)阅读教材,提出方法配套器材:课本方案装置实验思想方法:倍增法。
虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
当然,恒力做功时,倍增法同样适用。
数据处理方法:图像法。
作出功—速度曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。
学生思考,提出预案学生提出多种设计预案,在课上展示设计的`思路和方法:课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等。
教师针对各种设计预案,进行分析:主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,略。
(二)师生研讨,初定方案1、制定基本的实验方案:互动以下面几个问题为中心展开:探究中,我们是否需要橡皮筋做功的具体数值不需要。
因为实验是以倍增的思想方法设计,若橡皮筋第一次做功为W,则橡皮筋第二次做功为2W,…、橡皮筋第n次做功为nW。
且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功。
为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加,即实现倍增,对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求你想出了什么办法各次实验中橡皮筋的伸长量必须相同。
若使小车在橡皮筋的变力作用下产生的位移相同,就要有相同的运动起点。
实验36中李新甲-郑州市达标评优说课
• 3、目前是质量一定,探究做功与速度变化的关系,能不能探究 在做功一定时,探究质量与速度的关系?
• 尝试设计实验。
五、教后反思
• 1、首先是明确实验目的, • 2、体会物理思想,不一定非得算具体的数字,重点是
找之间的关系; • 3、理论与实际;严谨与真实; • 4、图像处理数据; • 5、学生分享与交流。
(2)合外力做功:
橡皮筋拉小车,小车受到拉力,还有别的力吗?还有摩擦力,有小车与轨道的摩擦, 有纸带与打点计时器的摩擦,要保证做功成倍增加就必须要平衡摩擦力,这点上学期“探 究力与加速度、质量关系”的实验中已经介绍过。那么如何做才算平衡好了?固定有打点 计时器的一侧垫高,使小车在不挂橡皮筋,连接纸带时,能够在斜面上匀速下滑。
实验:
探究功与速度变化的关系
郑州36中 李新甲
一、教材分析与学情分析
• “探究功与速度变化的关系”是人教版物理必修2第七章第六节的内容。
• 本节课之前的学习内容是重力势能、弹性势能,本节和下一节要继续探究另一种能量——动能,以及与之 相关的重要规律动能定理。
• 本着循序渐进的原则和重视探究过程的理念,教材没有直接通过理论推导得出动能的表达式和动能定理。 而是先关注一个与动能密切相关的物理量——速度,先探究功与速度变化的关系。这个实验探究为下节内 容的理论探究奠定了一个认识的基础,起到了很好的铺垫作用。
实验方案讨论
我们需要找的是合外力做功,和速度。怎么提供可操控的力做功或者可以量化的功。怎么测量速度或者代替速度?
操作细节明确
1、橡皮筋拉力属于变力,变力做功怎么计算?怎么度量?
通过改变橡皮筋的条数来改变做功的多少,一根橡皮筋做功W,两根2W,
2、那么怎么保证两根橡皮筋拉,做功就是2倍?
《探究功与物体速度变化的关系》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究功与物体速度变化的关系》说课稿学法:1、实验探究法:引导学生通过创设情景等活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力。
2、小组讨论法:针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神。
六、实验教具长方体木板、橡皮筋若干、小球、塑料滑杆、复写纸,白纸,打点计时器,重锤,纸带,刻度尺,电脑。
七、实验教学流程图八、教学过程活动一:回顾与复习《探究功与速度变化的关系》是人教版物理必修2的内容。
课前已带领学生对重力做功与重力势能变化量的关系进行了理论学习,实验探究了弹力做功与弹性势能变化量的关系,且在初中已初识动能概念,了解动能与速度大小有关,故教材本节安排探究功与速度变化关系实验。
为实验操作简化, 让研究对象从静止开始运动,于是实验探究目的就转换为探究功与速度的关系。
针对实验探究课,按给定的两种经典实验方案进行教学总结归纳出以下几个操作要点:①平衡摩擦力,在实际操作过程中,看似简单,实则难以控制,花费时间较长。
②速度测量,同学们都想到了打点计时器这一传统而经典的测量工具,但在实际测量过程中,纸带的处理、数据的分析、结论的得出也相当困难。
如何才能快速探究出功与速度变化的关系呢?改进实验方案是不二的选择。
下面是我们的二种实验改进方案:改进方案一:平抛运动法探究功与物体速度变化的关系重组方案二:自由落体运动探究功与物体速度变化的关系方案一:平抛运动法探究功与物体速度变化的关系1 实验器材:长方体木板、橡皮筋若干、小球、塑料滑杆、复写纸,白纸,重锤线2 实验原理:“平抛运动法”采用水平轨道、金属小球、塑料滑杆,让橡皮筋对金属小球做功,以一根橡皮筋所做的功为单位功,依次增加橡皮筋的条数实现了功的倍增。
分别为1W,2W, 3W,4W, 5W……。
小球在离开水平面之后做平抛运动,根据平抛运动的规律,每个球飞出去时下落高度相同,即运动时间t 相同,根据公式x = vt知;x 与v成正比,只需测量水平距离x即可,所以根据迁移法,把实验探究目的就转化为:探究功与水平距离x的关系。
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物体在变力作用下做直线运动
变力做功实验的难点是不好定量测定做功值,但教材用当物体位移一定时,所受变力加倍,则变力做功也加倍的关系巧妙地避免了无法求解变力做功的问题,学生也学到了转换思维方式处理问题的方法;如果采用DIS 数字实验室系统来进行试验,可以实时测量变力大小,并用计算机辅助求出准确变力做功的值。
问题提出:怎样的变力做功,寻找合适的施力物体
答:橡皮筋,橡皮筋的弹力随形变量的变化而变化,形变量直接影响作用点的位移,即弹力随物体的位移变化而变化
问:需要那些器材?如何测量变力做功值,如何测量物体速度? 实验器材:朗威 DISLab 数据采集器、力学传感器、位移传感器、光电门传感器、计算机、橡皮筋、天平、DISLab 力学轨道和配套小车等附件
实验方案探究:让小车从静止开始,在橡皮筋的拉动下沿光滑轨道做加速运动。
实验之初先探究如何平衡摩擦力。
1、橡皮筋一端连小车,一端连接力传感器,可以测得实时橡皮筋的张力;
2、小车上放一位移传感器(发射端),在轨道上的小车释放处固定位移传感器(接收端),小车拉至出发点选择位移传感器通道用数字显示方式调零(接收传感器和发射传感器不需要紧靠)
可以通过计算机记录位移变化数据,做出橡皮筋拉力随位移变化关系图。
3、利用光电门测量橡皮筋已没有张力时小车的速度(即末速度)
数据处理方法探究:
1、如何处理采集好的数据?
计算机已经在实验进行的同时实时采集并绘制了橡皮筋拉力随小车位移变化的F-x 图像,变力做的功可用图像与横轴所包的面积求得(此方法在第二节功里有涉及)
操作:用选取工具选取有效区域,本实验位移从零开始直到力为零,点击“其他处理”中的积分功能,计算出力与位移的积分值
2、再由表格计算得出小车经过光电门时的动能,因为小车是从静止开始运动,则该值可以表示动能的变化量。
在误差允许的范围内,变力所做的功与物体动能的变化相等,从而定量地验证了变力作用下动能定理同样适用。
位移传感器调零位置
变力做功的动能定理实验装置-----弹簧圈、当然,我们还可以寻找更多的变力做功实例来验证,如两磁极作用等。
实验效果评价
本节是一节实验探究课,在进行实验探索、数据采集时,需要考虑什么是有价值的数据,用什么方法以及如何证明这些数据是可靠的。
过去我们强调的实验,主要指操作技能,。