《实验:探究功与速度变化的关系》教学设计
【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:做功能给物体带来什么影响?
(引导学生回答:除了使物体发生位移还使物体速度发生了变化)
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,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P17-18页,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17页图5.6-1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,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)建立直角坐标系,用纵坐标表示力对物体做的功,用横坐标表示物体的速度或速度的平方,描点、连线,得出结论。
3.注意事项:根据实验过程思考。
(1)如何平衡摩擦力,平衡到什么程度,如何验证?
(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。)
(2)如何做到每根橡皮条的功都相等?
(使橡皮条完全相同,且伸长量也一样。)
(3)思考纸带上打点的分布情况,如何计算末速度?
(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。)
(4)如何通过图像处理数据?
(将图像做成直线,有利于判断物理量间的关系)
4.典型例题:
例1 如图所示,小车的运动情况可描述为、之间为_______运动,、之间为_______运动。
例2 小车质量,使用橡皮筋1~6根,每次实验增加一根,实验中、、的数据已填在表格中,试作出图像。
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
【教学设计说明】
探究性实验是以获取物理新知识为目的的教学方式,所以安排在学习新知识之前,这样就比验证性实验的难度要大,其中难就难在要确立哪些物理量之间的关系上。学生需要在类比、推理的前提下,确立自己研究的课题和方法。
首先在老师所设置问题的引导下,逐步展现问题并思考实验的大体方案。然后根据方案设计实验步骤,并分析步骤中的注意事项,尤其是处理数据的方法,图像法使物理量之间的关系直观,好判断。
《人口和经济发展》基础训练 1.读亚洲分区图 , 回答下列问题. (1)图中A表示的是________ 洋,B表示的是________洲。 亚洲和非洲的分界线是________。(2)亚洲地域广阔,C所在的国家位于________,它还是世界上人口________ 的国家。 (3)亚洲经济发展不均衡,C、D、E 中,属于发达国家的是________。 2.填图。亚洲众多的人口,对资源和环境产生了沉重的压力。请根据你的理解,把下列各项内容,按因果关系填下面的框图中。 A要求增产粮食 B开垦坡地和干旱地带 C粮食产量下降 D水土流失和土地沙漠化严重 E恶性循环 F土壤肥力下降 参考答案 1. (1)太平 欧 苏 伊士 运河 (2)东 亚 最 多 (3)E 2.B D A C F E 压缩包中的资料: 晋教版地理七年级下册8.2《人口和经济发展》教学课件(13张PPT)+随堂练习《人口和经济发展》基础训练.doc 晋教版地理七年级下册8.2《人口和经济发展》教学课件(13张PPT)+随堂练习《人口和经济发展》教学课件(13张PPT).ppt
课件22张PPT。篮球运动员在传球过程中,对篮球做了功。力对物体做功,使物体速度发生了变化功与速度变化之间到底有什么样的关系呢?当初速度为0时,你认为功与物体最终获得的速度关系如何?大胆猜想!W∝v ?W∝v2?W∝v3?设计探究的实验(1)探究总体思路 用控制变量法,先控制质量不变,用实验研究物体的功与速度的关系。 (2)功与速度的测量速度的测量功的测量探究方案汇总选定探究方案橡皮筋弹射小车弹力做功选定实验方案:2018-11-20思考1.小车在木板上运动的过程中,哪一阶段橡皮筋对小车做功?
橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中2018-11-20思考2.橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量?橡皮筋的弹力是变力,变力做功不容易计算。怎样设计实验才能解决这一问题?不能2018-11-20解决方案第一次用一条橡皮筋拉小车第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车,且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样做功W做功2W依次类推,并联三条、四条……橡皮筋,且拉伸的长度都一样,做的功为3W、4W……2018-11-20如何使拉力做的功等于合力做的功?即如何抵消摩擦力的影响?
思考3.橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗?
把木板的一端垫高,使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡还有摩擦力做功一、探究目的1、通过实验,探究功与物体速度变化的关系
2、了解探究的思路和方法
3、学习利用图像法处理实验数据二、探究原理
让橡皮筋拉动小车运动一定的位移,通过改变橡皮筋的条数,改变拉力功的大小,看功的大小与物体速度的变化成怎样的关系。
三、探究器材
木板、小车、橡皮筋、打点计时器、电源、纸带等
四、探究步骤1.按如图所示安装好实验仪器.
2.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.
3.换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,并使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.
4.分析数据,尝试作W-v、W-v2等图象,探究W、v的关系.
五、数据处理Excel表格数据处理W-v图像W-v2图像W-v3图像六、注意事项1、注意平衡阻力;
2、保持每次小车从同一位置由静止释放,以保证橡皮筋伸长量相同;
3.应选择规格相同的橡皮筋;
4.橡皮筋的拉伸长度要适度 ;
5.使小车挂住橡皮筋的中点,放正小车,使小车沿木板的中间线运动。七、误差分析误差来源:
1、由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响;
2、是橡皮筋长度、粗细不一,使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差;
3、是纸带上点的间距测量也会带来误差.
八、探究结论分析数据得出结论:W∝v2(v0=0)科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。 ——伽利略再见!