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宜城教育资源网www.ychedu.com免费【人教版】2018年物理必修二:7.6《实验:探究功与速度变化的关系ppt导学课件含教学反思设计教材分析说课稿案例通过用打点计时器或光电计时器实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系。二、教学目标(一)、知识与技能1、知道如何解决变力做功问题为恒力做功问题。2、利用打点计时器来处理物体速度的变化。(二)、过程与方法1、通过解决变力做功问题,体会科学方法的精妙。2、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。(三)、情感态度与价值观1、通过探究过程激发学生求知欲和学习兴趣。2、感受探究过程中避繁就简的方法选择,体会物理学研究的科学性。三、教学重点1、实验方案的制定和实施。2、数据的图像处理。四、教学难点1、橡皮筋的变力做功的处理。2、数据的图像处理。五、设计思路探究是通过自己的探索活动,变未知为已知的学习过程,探究的目的是开发创造潜能,启发思维,使学生自己参与到教与学的活动中去,在自己思考的前提下,设计自己的探究方案这个方案可以包含实验,还包括实验数据的记录及其数据的处理。形成结论的过程是一个收获的过程,其中的喜悦大大培养了学生学习物理的兴趣,同时也注重了学生严谨实验态度的培养。六、活动设计教学进程教师活动学生活动活动目标及说明一、引入新课回忆:1、前面学习了重力势能和弹性势能都从什么角度进行研究的?2、用类似的方法,物体动能表达式又将如何研究呢?3、物体的动能与哪些因素有关?本节课我们研究物体速度变化与力对物体做功的关系。学生思考并回答:1、从重力做功与重力势能,弹力做功与弹性势能的关系来研究的。2、通过研究物体做功与物体动能的关系来研究物体动能的表达式。3、质量和速度,同一物体,动能只与物体的速度有关。注重新旧知识的衔接和类比,这是学习物理的一种比较好的方法。引导学生避繁就简。二、实验设计结合如下问题来进行实验的初步设计:1、什么是合力的功?如何求合力的功?2、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:物体所受合力做的功叫合力的功;若恒力做功用公式,若变力位移容易测量,但变力无法测量。2、需要测量速度、合力的功;测速度可用打点计时器,而测合力的功难度较大,但由于是研究物理量之间的关系,我们可以用半定量的方法,不需要测出具体值。而采用比值的关系,通过图像来在确定两者之间的关系。实验设计是学生自主探究的主要培养目标,注重对学生的引导,是今后学生进行实验设计的基础,也是培养学生兴趣的好时机。三、探究思路教师巡视,解决学生疑问。教师设疑: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?引导学生思考平衡摩擦力的方法2、如何平衡摩擦力,平衡到什么程度,如何验证?3、实验中,是什么力对小车做功?是恒力做功还是变力做功?小车做什么性质的运动?4、由于不易测量做功的具体值,为了得到比例关系,如何做到每根橡皮条的功都相等?5、思考纸带上打点的分布情况,如何知道小车已经做匀速运动,如何计算末速度?6、如何处理实验数据,得到合力的功与速度变化的关系?是的,可能通过作图像的方法来判断,但为了方便我们可能借助计算机来处理我们得到的实验数据,这样将大大的方便我们对批量数据的处理。同学们以后还将在很多的地方利用计算机来处理实际问题。学生阅读教材P64-65页学生回答:1、小车受到重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力四个力的作用;重力和支持容易考虑,主要是将摩擦力平衡掉。2、让木板有一个微小的倾角;使重力沿斜面向下的分力等于阻力;轻推小车使之匀速运动。3、橡皮条的弹力做功;是变力做功,因为橡皮条的拉力与变化量有关。小车先加速运动,接着做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速运动;4、使橡皮条完全相同,且伸长量也一样,即拉至同一位置,且从静止释放。5、打点之间的距离先增大后不变,通过不变的点间距求末速度。当点距均匀分布时,小车已经做匀速运动。6、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。通过阅读,让学生进行自我评价,认识到自己实验设计的不足之处以及课本上实验设计的优点。要让学生体会到应用计算机来处理实验数据离我们并不远,而合理正确的利用计算机对学习的推动作用。同时也是情感教育的一个片段。四、实验阶段教师巡视指导(1)学生合作按教材64页图7.6-1所示将器材连接好。(2)先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车的速度,设此时橡皮筋对小车做的功为,记入表格。(3)用两条橡皮筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,拉至相同位置,从静止释放,这样橡皮筋对小车做的功为,测出小车的速度,记入表格。(4)用三条、四条……橡皮筋做实验,用同样的方法测出功和速度,记入表格。(5)打开Excel软件,将表格中的数据输入,计算出、,用横坐标表示物体的速度或或,利用Excel的图表向导中的折线图,分别得出W-v、W-、W-的图像,分析得出结论。要注重个别化指导,对有些有困难的学生加以适当的引导帮助。五、形成结论教师引导学生形成结论可以看出W-折线图是一条直线,说明做功与速度的关系是W∝培养学生科学的价值观。七、思考:通过实验,我们已经得到一种暗示:物体的动能的表达式中可能包含这个因子,你能用以前我们学习过的知道:牛顿第二定律、加速度、做功的知识来推导出动的表达式吗? 宜城教育资源网www.ychedu.com
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