探究功與物體速度變化的關系公開課教案
一、三維目標
1、知識與技能 (1)會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度;(2)知道功與物體速度平方的變化成正比關系;(3)學習利用物理圖象探究功與物體速度變化的關系。
2、過程與方法(1)初步了解探究兩個不成正比變化關系的物理量的基本程序和方法;(2)探究力做的功與物體速度變化的關系,體驗探究過程和物理學的研究方法。
3、情感態(tài)度與價值觀(1)體驗探究的困難,享受成功的樂趣,激發(fā)學習的興趣;(2)培養(yǎng)交流合作的意識和嚴謹的科學態(tài)度。
二、教學重點、難點
1、重點:學習探究功與物體速度變化關系的物理方法,并會利用圖象處理數據;
2、難點:(1)實驗數據的處理方法——圖象法;(2)復雜問題的'轉化方法。
三、教學用具
彈弓一只、小紙團若干個、長木板(帶墊木)、小車、電火花打點計時器、刻度尺、紙帶、橡皮筋
四、教學過程設計
(一)引入新課 課件投影彈弓圖片,展示彈弓實物。引導學生回憶兒時的游戲,教師再通過演示重現“玩彈弓”的有趣活動。
提問問題:是什么原因使小紙團的速度發(fā)生了變化?(答:被拉伸的橡皮筋產生彈力,彈力對小紙團做功,使小紙團的速度發(fā)生了變化)
教師評價學生的答案,提出本節(jié)課的實驗探究課題:探究功與物體速度變化的關系。
(二)提出問題,設計實驗 提出問題:
我們怎樣去探究功與物體速度變化的關系呢?(讓學生相互交流討論,初步形成實驗方案)
評價學生提出的不同實驗方案,肯定優(yōu)點,改進不足,并逐步形成課本上的實驗方案。(稍后,課件展示本節(jié)實驗器材)
讓學生討論課本實驗方案并思考:1、橡皮筋彈力對小車做功的大小與哪些因素有關?2、為什么要通過改變橡皮筋條數來改變彈力對小車做的功?3、如何測定小車的速度?該選用哪些點跡來測定小車的速度,為什么?4、小車在運動過程中所受的摩擦力對速度的影響怎樣消除?
(三)實驗操作與數據收集
1、指導學生進行實驗操作,設計實驗數據表格,收集整理實驗數據(實驗步驟略)
2、實驗操作注意事項:(1)適度平衡小車受到的摩擦力;(2)每次實驗小車都要從同一位置由靜止開始運動;(3)橡皮筋的拉伸長度要適度;(4)使小車掛住橡皮筋的中點,放正小車,使小車沿木板的中間線運動。
(四)分析與論證
1、教師指導學生對采集的數據進行分析處理(可以讓學生充分交流、討論,選用各種方法對數據進行處理,以發(fā)現規(guī)律,得出結論。2、通過對照、計算可以知道:力對小車做功越多,小車獲得的速度越大。3、有沒有更直觀的處理方法嗎——圖象法。(1)功——速度圖象:所得圖象是一條曲線,不能直接確定功與速度變化的關系。(2)功——速度平方圖象:啟發(fā)、引導學生大膽猜測,分別作出圖象,確定功與物體速度變化的關系。4、結論:力對物體做的功與物體速度平方的變化成正比。