《實驗：探究功與物體速度變化的關系》導學案

1、優(yōu)秀教案歡迎下載第六節(jié)實驗：探究功與速度變化的關系學案姓名年級班級日期【學習目標】一、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 學習利用物理圖像探究功與物體速度變化的關系。二、過程與方法1、通過參與整個探究過程，體驗科學研究的方法和艱辛歷程。 2 、通過解決變力做功問題，體會科學方法的精妙。三、情感態(tài)度與價值觀通過探究過程激發(fā)學生求知欲和學習興趣，享受成功的樂趣，體會物理學研究的科學性?！局攸c】1、再次體會功和能量變化關系。 2 、實驗方案的制定和實施。 3 、數(shù)據(jù)的圖像處理。【難點】1、橡皮筋的彈力做功的處理。 2 、數(shù)據(jù)的處理?！娟P鍵】做好實驗方案的制定和實施【學法指導

2、】以自主閱讀教材和小組討論的形式為主，憑借學案分析和制定出實驗操作步驟，找出其中關鍵問題的解答辦法?！緶毓手隆恳弧⑺伎蓟卮?、什么叫動能？2、動能的大小與哪些因素有關？3、在前幾節(jié)通過對做功的探究，得到了重力勢能和彈性勢能的表達式，能否利用同樣的思錄和方法得到動能的表達式？【新知探究】二、實驗探究形成規(guī)律（一）自主探究，提出預案要利用實驗探究“外力做功和速度變化的關系”，你能提出幾種預案？（可參考“實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”、 “用鐵架臺打點計時器研究自由落體”等實驗方案和課本方案。）優(yōu)秀教案歡迎下載（二）合作探究，分組實驗（本課實驗采用教材70 頁參考案例二）1、實驗儀器：長木板

3、（側面分別釘上兩個釘子）、小車、打點計時器（包括紙帶、復寫紙、電源和導線）、直尺2、思考與討論：（1）探究中，我們能否測出橡皮筋做功的具體數(shù)值？若不能，可采取什么措施？。（2）為了達到各次實驗中橡皮筋做的功成倍增加，即實現(xiàn)倍增，對各次實驗中橡皮筋的伸長量有什么要求？你想出了什么辦法？。（3）小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什么方法進行補償？。（4）紙帶上的點距并不都是均勻的，應該采用哪些點距來計算小車的速度？為什么？。（5）小車獲得的速度怎樣計算？。（6）實驗完畢后，用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小車速度的關系？。3、擬定步驟，進行實驗a.如圖所示：先將軌道置于水平桌面上，將打點計時

4、器固定在軌道上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將軌道安裝有打點計時器的一端適當，直至輕推小車后使 小車恰能在板上做運動為止。b.如圖，拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處，接通打點計時器電源，釋放小車，記錄本次橡皮筋做的功為w 。c.用 2 條、 3 條、 4 條、 5 條橡皮筋分別代替1 條橡皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置，即橡皮筋每次拉伸長度都一致，以保證第2 次、第3次橡皮筋的功是、，記錄數(shù)據(jù)。d.在上述實驗中打出的5 條紙帶中， 分別找出小車開始近似做的點，并分別測出小車的速度為v1、v2、v3、v4 、v5，記錄數(shù)據(jù)。f. 以功為縱軸（第一次橡皮筋做的功w為縱

5、軸的單位長度） ，以速度為橫軸，建立坐標系，用描點法作出w-v 圖像，看是否是直線。 若不是，再做、圖像，最終確定功與速度的函數(shù)關系。3、處理數(shù)據(jù)，得出規(guī)律（1）設計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格：優(yōu)秀教案歡迎下載（2）根據(jù)數(shù)據(jù)描點畫圖，找出功與速度關系結論：。（3）結論：反饋練習：1、 為了計算由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度，在某次實驗中某同學得到了如圖1 所示的一條紙帶，在a、b、c、d 中應該選用哪個點的速度才符合要求？圖 12通過第4、5 節(jié)的學習，我們知道，重力勢能的變化與重力做功密切相關，彈性勢能的變化與彈力做功密切相關那么，請你猜測動能的變化與什么力做功密切相關呢？a動力 b阻力 c合外力

6、 d不能確定【溫馨提示感悟領會】優(yōu)秀教案歡迎下載1、 當用 2 條、3 條同樣的橡皮筋進行第2 次、第 3 次實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持和第一次一致，以保證第2 次、第 3 次橡皮筋的功是2w、3w2、 可參考下列方法：在長木板的有打點計時器的一端下面墊一塊木板，反復移動木板的位置，直至小車在斜面上向下運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)。（此時小車上不掛橡皮筋）。這時小車在向下運動時，受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。3、 在用紙帶確定由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度時，應該是橡皮筋恢復形變以后小車的速度，所以在紙帶上應選用那些間距較大，具相對均勻的點來確定小

7、車的速度。4、本探究實驗中的重要方法及技巧研究兩個物理量的比例關系是探究兩個量數(shù)量關系的重要方法，研究比例關系可以為實驗測量提供很大的方便和可能。例如，一根橡皮條對小車做的功是很難確定的，如果改用兩根橡皮條在完全相同的情況下做的功的具體數(shù)值仍是很難確定的。但是，若以一根橡皮條對小車做的功為功的單位w，兩根橡皮條做的功無疑是2w。將問題轉化以簡化實驗過程：探究的任務是外力對物體做的總功與速度變化的關系。本實驗總是讓小車從靜止開始運動，使測定兩個速度（初速度和末速度）的問題轉化為測定一個末態(tài)速度的問題，非常有利于操作和數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn)規(guī)律（也有不足之處）。設法減小實驗誤差：實驗誤差的大小直接關系著探究工作是否成功，是否能正確地建立變量之間的關系，揭示事物的本質。本實驗注重了兩個方面：平衡小車在木板上運動的摩擦力保證小車脫離橡皮條后做勻速運動；