第6节实验：探究功和速度变化的关系
学情分析：
通过前几节内容的教学，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，这些内容有助于学生进一步研究和讨论力对物体所做的功与物体动能间的关系。教科书将本节内容设计为“探究功与速度变化的关系”，是对研究问题的简化，但容易引起学生的疑惑，所以在教学过程中要给学生分析清楚如此研究的原因，便于学生理解。学生缺少独立探究的经历和能力，所以可以提供给学生探究的基本过程方法，以供学生参考。本节课我通过课前预习案征集学生对于实验原理的设计，收到了意想不到的效果，看来放手让学生探究更能培养学生的独立思考和探究能力。
第6节实验：探究功和速度变化的关系
效果分析：
课前通过检查预习效果的方式逐步引出本节课的探究目的，效果较好。
本节课引导学生自行设计实验原理，收到了意想不到的效果，很多学生对于本节课的预习比较深入，提出了很多非常不错的方案，对于丰富充实本节课的探究方案比较有用。
实验原理的教学通过课堂探究的方式进行，授课教师通过设计讨论问题点明了本次实验成功的关键，通过对学生的引导和讨论实现了授课目的，提高了授课效果。但如果将问题更多地放给学生讨论与汇报，效果可能更好。
课堂学生实验认真、操作熟练，讨论和数据处理秩序良好，汇报讨论到位，较好地完成了探究任务。
总之，从课堂目标的达成度来看，这是一节效率较高的好课。
第6节实验：探究功和速度变化的关系
教学设计：
一、引入新课：
出示探究课的步骤，即一、设计实验方案，包括明确实验目的、设计实验情景、选用实验器材、拟定实验方法；二、进行实验，记录实验数据，并进行数据分析；三、得出实验结论，引导学生如何进行实验探究
二、预习展示：
依据课前下发的《自主探究案》，在学生进行合作自主探究的基础上，进行预习展示，旨在明确实验目的及设计实验情景
预习问题一：知识回顾：初中的时候我们学过有关动能的知识，回忆一下我们学到过关于动能的哪些内容？
学生活动：展示预习成果
点评：物体由于运动而具有的能量叫做动能。动能与物体的质量m和速度v有关，物体的质量m越大，物体的速度v越大，物体的动能就越大。
目的：旨在引导学生回顾初中时学到的关于动能的相关知识，引导学生明确本节课的探究目的
预习问题二：出示两张图片，左图：足球运动员讲静止的足球踢出去，足球获得了动能；右图：射箭运动员讲静止的箭射出去，箭获得了动能，试分析物体动能变化的原因是什么？
点评：力对物体做的功引起物体动能的变化。
目的：引出本节课的实验目的: 由于动能与速度关系密切，所以我们这节课先探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。
预习问题三：小组课前合作探究
结合课本上涉及到或自己课下接触到的实验装置，讨论如何通过实验得到功与速度变化之间的关系
设计实验情境并简要说明实验的思路，并比较与课本实验装置的优缺点
点评：课本上的实验装置简单且具代表性，引导学生采用小时候所用弹弓的原理
目的：引导学生选用实验器材，通过学生自行设计实验装置培养学生自主探究的能力，并引导学生选用最具代表性的实验装置，加深对实验装置的理解
三、新课教学：
探究问题一：如何求橡皮筋对小车做的功？
目的：引导学生发现功并不能够求出，采用“倍数增长”原理解决变力做功问题
探究问题二：纸带上的点距并不均匀，应该选用哪段确定小车的速度？
目的：引导学生分析小车的运动，得到纸带点迹的分布特点，确定选用哪段测量小车的速度，加深对于实验原理的理解
探究问题三：如何补偿小车运动中受到的阻力？
目的：培养学生严谨的实验态度
探究问题四：实验中还有什么需要注意的？
目的：引导学生每次实验确保单位功W一定
学生活动，进行实验，教师进行指导
第一步：平衡阻力
第二步：进行实验
第三步：记录数据，将数据计入设计好的表格中
继续课堂探究，引导学生完成猜想并进行实验验证：
1、引导学生观察得到的数据，看能否得到功W与速度v的简明关系?
2、引导学生进行猜想：v与W之间会是什么关系呢？
W ∝ v ？W ∝ v 2 ？ W ∝ v 3 ？甚至是W ∝ ？…
3、引导学生采用做图像的方法验证自己的猜想（引导学生明确横、纵坐标）
课堂合作探究：每三个小组展开合作探究，整合本小组的实验结论
汇报实验结果
得到实验结论：
在误差允许的范围内，力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比，即：
四、布置作业
1、完成《应用提升案》的两个问题
2、这节课我们探究的是物体初速度为0的情况，能否设计实验探究初速度不为0的情况？
3、能否通过推导得到功与速度的关系？
【板书设计】
规范书写，板书实验原理及实验结论
课件10张PPT。第六节 实验探究功与速度变化的关系怎样进行实验探究？设计实验方案预习展示1、知识回顾：初中的时候我们学过有关动能的知识，回忆一下我们学到过关于动能的哪些内容？ 点评：物体由于运动而具有的能量叫做动能。动能与物体的质量m和速度v有关，物体的质量m越大，物体的速度v越大，物体的动能就越大。预习展示2、
上述两物体的动能都发生了变化，试分析物体动能变化的原因可能是什么？点评：力对物体做的功引起物体动能的变化。 由于动能与速度关系密切，所以我们这节课先探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。预习展示3、小组课前合作探究
结合课本上涉及到或自己课下接触到的实验装置，讨论如何通过实验得到功与速度变化之间的关系
设计实验情境并简要说明实验的思路
课堂探究数据处理 在误差允许的范围内，力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比，即：
实验结论 课后探究1、完成《应用提升案》的两个问题
2、这节课我们探究的是物体初速度为0的情况，能否设计实验探究初速度不为0的情况？
3、能否通过推导得到功与速度的关系？
第6节实验：探究功和速度变化的关系
本节教材分析
（1）三维目标
（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。
（2）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。
（3）教学难点
实验数据的处理方法――图象法。
中学物理课堂观察记录表
课题______________________________________ 执教_______________ 听课学校________________________ 班级___________________
听课时间：_____月_____日（星期_____）上、下午 第_____节 听课老师________________
情况
种类
活动数量
▲教师指导
▲参与态度
▲活动成效
情况
种类
提问数量
▲提问指向
▲学生思维
▲倾听情况
▲反馈适切
观察
核心讨论
体验
讨论
无效提问
其他
学生活动
师生对话
问题与亮点
教学环节
时间
分配
具体内容
【观察（演示、视频、图片）；体验活动；学生实验；讨论；阅读；练习】
图示
教师提问（核心问题）
（具体内容）
学生回答
（记录:一般用编码；精彩用文字）
记录教师的主要讲授、联系生活、生产和科技的点、创新点，以及教学中的亮点、科学性错误等
标注“▲”的项目采用等级定量方式记录，等级分为“4”、“3”、“2”、“1”四个等级。
学生活动
师生对话
问题与亮点
教学环节
时间
分配
具体内容
【观察（演示、视频、图片）；体验活动；学生实验；讨论；阅读；练习】
图示
教师提问（核心问题）
（具体内容）
学生回答
（记录:一般用编码；精彩用文字）
记录教师的主要讲授、联系生活、生产和科技的点、创新点，以及教学中的亮点、科学性错误等
第6节实验：探究功和速度变化的关系
评测练习：
1、 关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的( )
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
2、在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图1所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为________运动；C、D之间为________运动，应选________来计算小车的速度v.
图1
3、在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是( )
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
4、在课本实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是( )
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
5、在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次( )
A．做的功一样
B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同
C．产生的动能相同
D．产生的重力势能相同
6、对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的．我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，具体做法是( )
A．用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
B．让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……
D．利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力F作用下移动的距离x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……
7、在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时，小车的质量为m，使用橡皮筋6根，每次增加一根，实验中W、v、v2的数据已填在下面表格中.
W
v/m·s－1
v2/m2·s－2
0
0
0
1.00
0.80
0.64
2.00
1.10
1.21
3.00
1.28
1.64
4.00
1.53
2.34
5.00
1.76
3.10
6.00
1.89
3.57
(1)试在图7－6－3中作出图象．
(2)从图象可以得出的实验结论是____________________．
图7－6－3
参考答案：
1、D 2、加速 匀速直线 CD段 3、AC 4、D 5、B 6、C
7、解析 (1)将表中的数据分别描在图7－6－3甲、乙所示的两个坐标系中，然后在图甲中用平滑曲线连接，在图乙中用斜直线连接，并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧，如下图甲和乙所示．
(2)从乙图看出W∝v2
答案 (1)见解析图 (2)W∝v2
第6节实验：探究功和速度变化的关系
课后反思：
本节课为一节实验探究课
本节课我依托三案即《自主探究案》、《互动导学案》、《应用提升案》展开教学，努力落实新课程教学模式，教学设计以提高课堂效率、打造高校课堂、引导学生体会科学探究的过程、激发学生科学探究的兴趣、指导学生展开科学探究的过程为目的，以问题诱思式展开教学，充分培养了学生的自主探究和合作探究的能力。从目标达成上看，较好地完成了教学目标。
不足：引导学生自主探究和合作探究略显不够，实验器材还显粗糙，这些缺点都有待下一步的课堂中去完善。
第6节实验：探究功和速度变化的关系
本节课标分析：
《普通高中物理课程标准》中《物理必修2》涉及本节内容的是：“通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理.》，显然本节课要求学生通过实验探究活动，探究外力做功与物体速度变化的关系，从而逐步上升到功与物体动能的关系，形成概念、掌握规律，为下节课学习《动能 动能定理》做好知识准备，为综合分析及应用打下基础。同时，通过实验的探究，学生获得了理解动能定理的事实体验，激发学生敢于创新，大胆设计。
