6. 实验：探究功与速度变化的关系 教学设计 教案

第一篇：6. 实验：探究功与速度变化的关系 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1、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。

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。

2.教学重点/难点

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。

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签

教学过程

一、实验目的

1．通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．体会探究过程和所用的方法．

二、实验原理

让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关系，总结出功与速度的关系．

三、实验器材

木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.四、实验步骤

1．按如图所示安装好实验仪器．

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，接通电源，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，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为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．

五、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＝2T(x)，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．

六、误差分析

1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比．

2．误差的另一主要来源是可能没有平衡摩擦力或摩擦力平衡得不合适． 3．利用纸带确定物体的速度时，测量不准也会带来误差．

七、注意事项

1．平衡摩擦力的方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角．

2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动的． 3．橡皮筋应选规格一样的，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．

4．每次释放小车时，都要让它从同一位置由静止开始运动． 5．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 实验探究

一、实验原理及注意事项 例：用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

（1）适当垫高木板是为了________．

（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”)．

（3）若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是____________________________________.【解析】

（1）为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功，需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力．

（2）实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度，所以应用纸带的后面部分．（3）“过原点的直线”意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系．

【答案】（1）平衡摩擦力（2）后面部分（3）W与速度v的平方成正比 实验探究

二、图象法处理实验数据

例：在“探究功与速度变化的关系”实验中得到甲、乙两组数据(说明：小车质量为300 g，小车受力的位移为19 cm，使用的橡皮筋由1根增至6根，每次增加1根)：

试根据以下数据分别在图中画出Wv图、Wv2图．

由此可得出结论：_______________________________.【解析】 分析数据描点可作图(如图甲、乙所示)：

由此可得出结论：外力做的功与速度的平方成正比． 【答案】 见解析 规律总结

1．用图象处理数据，比直接寻找W和v的关系更形象、直观．

2．画图线时应画成平滑的曲线，不能连成折线；在画直线时尽可能使点落在直线上，不能落在直线上的点应均匀分布在直线的两侧．

实验探究

三、实验创新探究

例：某同学在“探究功与速度变化的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器．先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方．然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如图乙所示．O点为计时器打下的第1个点．该同学对数据进行了下列处理：取OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA＝0.12 m/s，vB＝0.17 m/s，vC＝0.21 m/s.【答案】 见解析

课堂小结

一、实验目的

1．通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．体会探究过程和所用的方法．

二、实验原理 让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关系，总结出功与速度的关系．

三、实验器材

木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.四、实验步骤

1．按如图所示安装好实验仪器． 2．平衡摩擦力

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，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为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．

五、数据处理 处理方法

六、误差分析 误差的来与

七、注意事项

板书

一.猜想： 二 实验方案的设计 三.实验操作技巧（1）功的测定：相同橡皮筋、同一位置释放（2）速度的测定：纸带或光电门（3）平衡摩擦力：

（4）改进方案：气垫导轨、光电门 四.实验数据处理与结论（1）处理方法：

（2）实验结论：外力对物体做的功与物体速度的平方成正比

第二篇：探究功与速度变化的关系教学设计

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着名的库仑定律。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。具体方法是：以第一次实验时小车前端的位置为基准，垂直运动方向在木板上作出一条水平线。以后改变橡皮筋的条数时，小车前端仍以此位置为基准运动。小车获得的速度怎样计算小车在橡皮筋作用结束后，做匀速运动。找出纸带中点距相等的一段。求出点距相等一段的平均速度，即为小车匀速运动的速度，即小车加速后获得的速度。是否一定需要测出每次加速后小车速度的数值可以怎样做不一定需要。设第一次小车获得的速度为v，小车在第一次、第二次、…、第n次实验中的速度为： 若令 则 即小车在第二次以后实验中获得的速度可以用第一次实验中获得的速度的倍数来表示。实验完毕后，用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系 图像法。如何在坐标纸上建立两轴物理量如何确定适当的标度 纵坐标表示橡皮筋对小车做的功，横坐标表示小车获得的速度。以第一次实验时的功W为纵轴的单位长度，可以用第一次实验时的速度v为横轴的单位长度，作出W—v曲线，即功—速度曲线。

2、确立基本的实验方案，设计初步的实验步骤： A。先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。B。把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源。C。过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线，交中垂线于O点，作为小车每次运动的起始点。D。使用一根橡皮筋时，将小车的前端拉到O点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。重复本项前面的过程，选出点迹清晰的纸带。E。换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、…六根橡皮筋，依照D项的方法，分别进行实验。F。以功为纵轴，以速度为横轴，建立坐标系，用描点法作出图像，看看是否是正比例图像，若不是，功与速度的哪种相关量是正比的，功就与速度的这种相关量具有确定的函数关系。

（三）学生实验，教师指导

1、学生按确定方案开始初步实验。

2、教师适时提出问题，指导学生操作的技巧，针对问题，完善实验操作。小车运动中会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿 可以采用平衡摩擦力的方法。具体操作是：使木板略微倾斜，将小车放到木板上，轻推小车，小车运动，观察纸带的点距。调节木板的倾角，观察纸带的点距，直到点距相等，表明恰平衡摩擦力。观察打点的纸带，点距是如何变化的点距是否均匀问题出在哪里若恰能平衡摩擦力，试分析小车会做何种运动应该采用哪些点

板书设计

课外作业

教学后记

第三篇：探究功与速度变化的关系教案_物理_教学设计_人教版

5.6 探究功与速度变化的关系

【教材版本】

普通高中课程标准实验教科书（人民教育版）必修物理2 【设计思想】

1、围绕实验设计、实验操作与实验数据处理三个环节引导学生展开探究过程。通过小组讨论、课件演示、动手实验和实验数据处理等一系列活动激发学生主动参与的积极性和和学习的热情。教师根据知识发生、发展与变化的过程通过穿针引线的方式积极引导学生进行探索性学习，努力激发学生学习的兴趣，培养学生探究发现和合作学习的能力。

2、采用“问题—讨论—实验—归纳”的探究性教学模式，使学生在获得知识的同时，学会科学研究的方法，经历伴随着探究活动的深入而产生的情感体验。

【教材分析】

1、知识结构分析

从本章知识的整个体系来说，本节教材只是为下一节“动能和动能定理”的理论推导奠定一个认识基础，在教学中应灵活把握。

2、知识发生发展过程分析

在前面几节内容中，已经成功地建立了重力势能的概念，清楚了重力的功与重力势能改变量间的关系，也探究了弹性势能的表达式。那么，力对物体所做的功与物体的动能间又有什么关系呢？应该从什么途径出发进行研究呢？显然，既可以从已有知识出发通过逻辑推导的方法进行研究，也可以通过实验的方式进行探究。

3、知识学习意义分析

引入“探究功与物体速度变化的关系”的目的就在于给学生增加探究与体验的机会，提高理论联系实际的水平，并有效地促使学生在探究中开阔思路，在分析问题和处理问题的过程中提高探究问题的水平；也可以有效地促使学生在学习动能定理后能比较深刻地认识到动能定理不仅对恒力做功的条件下成立，在变力做功的情况下也是成立的。因此，教师要积极创造条件，让学生亲身经历实验探究的过程。

4、教学建议与学法指导

本节内容的设计中，采用橡皮筋拉小车，在使小车获得动能的过程中，探究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系。由于橡皮筋的弹力随其长度改变量间的关系是非线性的，因而橡皮筋对小车的功无法用现成的公式进行计算，本实验的精妙之处就在于巧妙地回避了功的计算。教学中应放手让学生自主探究，注重过程和方法而不要太看重结果。

【学情分析】

1、原有知识发展分析

学生在本章的前几节内容中，已经初步树立了功是能量变化的量度的观念。那么，2教师活动：概括学生的答案，提出本节课的课题——“探究功与物体速度变化的关系”，用多媒体课件给出课题。

设计意图：引入课题。

（二）进行新课

教师活动：用多媒体课件给出实验目的和实验器材。

问：如何利用所给的器材设计实验方案（要求画出简图并作简要说明），请小组代表讲解本组设计的实验方案。

学生活动：学生可能设计出以下方案：

方案1：

方案2：

方案3：

方案1：绳的拉力和摩擦力做功，是恒力做功；

方案2：只有绳的拉力做功（重力分力与摩擦力平衡），是恒力做功； 方案3：橡皮筋的弹力（变力）、摩擦力做功，是变力作功。

教师活动：引导学生比较各方案的特点小结：为了使研究简化，我们应将重力分力与摩擦力平衡掉，为了使研究更具普遍意义，我们采用方案3的变力做功。

设计意图：培养自主探究能力，小组互相交流启发取长补短

教师活动：教师引导学生针对方案3阅读教材“探究的思路”思考以下问题：（用多媒体课件给出要思考的问题）

（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？

（四）实例探究

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d1的甲处时速度为v1，试求：

（1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2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v2 d2 = v1d1 所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2 = d1v1/d2（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出d1图象，如图所示 v

由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到d2的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得t(dd)()12设计意图：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。

1211vv21【课余作业布置】

若再给你一架天平和砝码，你能利用本实验装置研究功与质量、速度间的关系吗？

请说说你的设想。

2提示 ： 我们已经知道功与速度间的关系是W∝v，所以功与质量、速度间的关系可能是W∝mv、W∝mv、W∝22

2vm2„„

解析 ： 用天平测出小车的质量，并在小车内加不同数量的砝码以改变小车的总质量m，如教材中的探究实验那样进行操作，确定橡皮筋所做的功W，测出小车相应的速度v，画出W—mv、W—mv、W—确定相应的比例关系。22

2vm2等图象，看哪一种图象是过原点的倾斜直线，即可【板书设计】

第四篇：关于实验“探究功与速度变化的关系”的一种改进方案

关于实验“探究功与速度变化的关系”的一种改进方案

摘要：《普通高中课程标准实验教科书物理必修2（人教版）》所编排的“探究功与物体速度变化的关系”的探究试验，尽管目的明确，构思巧妙，取材简单，容易激发学生的探究兴趣，但要想准确达到试验目的还是比较比较困难的，笔者通过将学生习题情境加以创造性的设计（核心仪器DIY），制定了可行的改进方案。关键词：改进动机

方案原型

仪器DIY 实践过程

优势

正文

一、方案改进的动机

在人教版的教材中所提供的关于变力做功与速度变化的关系参考案例中采用了橡皮筋，而“对于本实验来说，橡皮筋是影响实验效果的关键因素。……比较适合本实验的橡皮筋为横截面为圆形、单根半径约为0.7mm的细橡皮筋。如果在当地找不到这样的橡皮筋，也可以选择服装制作中由多根细橡皮筋组成的带状或圆柱状的松紧带。带状松紧带要仔细地剪成单股，圆柱状松紧带只要去掉包裹的纱线即可。”[1] 实践证明，该规格的细橡皮筋不容易找到，选择用松紧带的建议则耗时耗力、工作量大，不具备可操作性。

对于常见的物理实验器材-----弹簧却没有涉及，无论从可操作性还是使用的普遍性，弹簧较橡皮筋都具很大的优势！

二、改进方案的原型

（多选题）某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、…、n时的平抛距离x1、x2、x3、…、xn，则（）

A.如果忽略一切摩擦，x∝n（n为橡皮筋条数）

B.如果忽略一切摩擦，x2∝n（n为橡皮筋条数）

C.该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差

D.该实验中倾斜木板会产生误差

解析：小车触碰挡板前与小球一起做加速运动，触碰挡板的瞬间车与球具有共同的速度v，触碰后小球以该速度为初速度做平抛运动。

设小球与车一起运动时离地面的高度为h，平抛运动的水平为x，则由平抛运动知识可知：

如果忽略一切摩擦，由动能定理可得：

联立两式有

若令该过程中每条橡皮筋做功为W，n条橡皮筋做功时对应小球的平抛距离为xn，则有：

若考虑摩擦，该实验中的摩擦主要是小车所受的摩擦力，诚然可通过倾斜木板的方法来平衡，但该情况下小球将做斜下抛运动（不是推理时的平抛运动了）

故而本题的答案为BD

三、方案核心仪器DIY

根据方案原型所描述的物理情景，DIY本方案的核心仪器

关键实验条件的保证（部件用途说明）：

1.弹簧所套细管――细管外径稍小于弹簧内径，保证弹簧形变时沿径向形变

2.倍增法的体现（控制件）――使弹簧在固定杆和移动杆间发生压缩形变，提起时弹簧释放能量，恢复原状;因为控制件的同一性保证了每次实验中弹簧的形变量的一致性，从而保证弹簧所做的总功与弹簧数量成正比。如图所示

3.改变弹簧数量――在移动杆和固定杆间根据需要放置弹簧如图所示

4.小球平抛的初速度与物体加速过程末速度的一致――通过螺母来调节固定件的位置，使移动杆被螺杆前段约束时弹簧仍处于低程度的压缩状态

5.方案情景展现如图所示

6.小钢球做平抛运动――将仪器固定在桌面后，在移动杆上放置水准仪来检验仪器是否是水平安装（如图）

四、方案实践过程

（一）实验器材：小钢球、水准仪（2个）、弹簧（5～～6根）、重锤线、毫米刻度尺、细沙盘、固定夹（2个）、核心DIY仪器

（二）实验步骤：

1.将自制仪器用固定夹固定在桌面边缘，并用水准仪检测仪器水平安装与否，保证仪器的移动杆在水平方向运动。

2.用重锤线确定小球离开移动杆瞬间在地面上的投影点，作为小球平抛运动的水平位移的测量起始点，用刻度尺测量出小球平抛时的数值高度h

3.取下水准仪，用控制件约束移动杆，将小球放置在移动杆上后迅速提起控制件释放移动杆初步确定小球的落地点

4.将沙盘移至初步确定的小球落地点，重复步骤3，沙盘上小球的落地点用刻度尺测量小球平抛运动的水平位移x2，此时弹簧的根数为2，弹簧做功为2W，将数据填入记录表中

5.改变弹簧数量重复步骤

3、步骤4，将测得的小球的水平位移x与对应的弹簧数量记录在记录表中

W

0

1W

2W

3W

4W

5W

6W

x（cm）

0.00

（三）数据分析与处理（同教材不再赘述）

（四）误差分析

1.系统误差：①摩擦力的存在

② 弹簧的根数是从2开始，当弹簧为1根的情景无法操作

2.偶然误差：①测量小钢球平抛运动的竖直高度时没有考虑沙及沙盘的厚度

②实验过程中固定不牢造成小钢球做斜抛运动

③实验过程中记录小钢球落地位置的沙盘位置发生改变

五、本方案的优势

通过平抛运动的桥梁作用，使数据的采集更为简便，直接将测量的位移参与到结论的归结中，省去了计算速度的繁琐。

来源于习题，将习题情景运用到实践中拉近了学生“学”与“用”的距离，教师的创造性劳动更能身体力行地感染学生，在榜样的带动下学生会有意识地增加学以致用的动机。

此外，用弹簧来代替橡皮筋-------橡皮筋作功与弹簧做功本质上相同，因而从原理上来说是行得通的，况且弹簧是传统的、经典的教学器材，在各教学器材店的存量、款式、规格等要比橡皮筋更易得到，增强了实验的可操作性。至于该方案的核心仪器的各部件所需要的材料和工艺均不复杂，可在从事铝合金工艺的店铺中的下脚料即可满足，在实现废物再利用的同时，又让学生感受可持续发展的内涵，实现了学科间知识的渗透融合！

参考文献：

[1]杜敏 梁旭等 普通高中课程标准实验教科书 物理2（必修）教师教学用书 人民教育出版社2007：107

第五篇：《探究功与物体速度变化的关系》案例说课稿

【设计思想】

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。

【教学背景分析与教学对策的制定】

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。

【教学目标】

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。

【教学重点】

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。

【教学难点】

变力功的处理方法。

【教学流程图】

【教学过程中学生存在的主要问题及解决】

问题一、实验方案的选择。

学生通过已学知识以及阅读课本，可以设计出以下三种不同方案，三种方案中都利用了打点计时器测量物体的速度，但三种方案中分别是三种不同的力做功，方案一是重力做功，方案二是拉力做功，方案三是弹力做功。

方案一 方案二 方案三

方案一存在的问题主要是：重力做功对速度的影响，与物体的质量无关。

方案二存在的问题主要是：拉力与小车的质量及所挂钩码的质量大小有关。

方案三存在的问题主要是：橡皮筋为变力，变力的功如何处理？

问题二、如何处理变力的功？

1．是否要直接测量出变力的功呢？能否测量出来吗？

2．如何表示橡皮筋做的功？

通过启发引导，若能使每条橡皮筋所做的功相同，如果一条橡皮筋对小车做功为W，则两条橡皮筋做功为2W，三条为3W，依次类推，每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙之处在于巧妙的回避了功的计算。

问题三、如何求解物体运动的速度？

1．纸带上的点，间距并不都是均匀的，应该采用什么样的点来计算小车速度，为什么？

2．通过引导学生分析小车的运动状态，确定选择什么样的点计算小车速度才正确。

因为小车先加速运动，再匀速运动，后减速，故宜取点迹清晰，间距较大且相当均匀的点来计算速度，如图中E、F点。

问题四、如何处理实验数据？

1．先设计好表格，在表格中填入实验数据。

2．充分调动学生的思维，让学生先进行猜想，功W与速度v之间可能有哪些关系？并诱导学生用什么方法比较容易看出W与v的关系？最后提出利用电子表格的图表功能对实验数据进行处理。

3．选取某组实验数据并用电子表格及图表形式展示，并最终得出实验结果。

猜想一：做功与速度v是否成正比

猜想二：做功与速度v2是否成正比

猜想三：做功与速度v3是否成正比

通过图象得出实验结论：W∝v2，即功与物体的速度的平方成正比。（小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。）

【课后反思】

1、整个课堂一直以探究活动为主，老师适时的设问，层层递进，引导学生观察、实验、分析、讨论，让学生充分参与学习和探究过程。

2、本实验为探究型实验，开放性较强，能很好培养学生思维的灵活性，促进创新能力的培养。

3、由于受学生基础以及时间的限制，部分学生实验并不非常成功，特别是对实验数据的处理方 面。