物理必修22.功教学设计及反思

这是一份物理必修22.功教学设计及反思
课堂教学设计方案江苏省梅村高级中学 严国柱 214112《探究功与物体速度变化的关系》概述本节内容属于人教社出版的普通高中课程标准实验教科书《高中物理（必修2）》中第五章《机械能守恒定律》的第六节《探究功与物体速度变化的关系》。本节教材在探究了弹性势能的表达式后，再探究功与物体速度的变化的关系，这一方面是新教材注重培养学生探究能力的具体体现，另一方面也为下面导出动能的表达式以及探究动能定理奠定实验基础。教材分析教材特点本节课作为新课程标准下的一节探究性研究课题，充分体现了新课标的以下几个方面的特点：1、倡导科学探究，注重科学探究质量；2、突出物理学科特点，发挥实验在物理教学中的重要作用；3、重视将信息技术应用到中学物理中来，如利用Excel 工作簿处理实验数据，分析实验结果等。重点与难点重点：1、实验探究的基本思路。主要是了解实验装置和理解实验的基本原理。2、实验数据的测量与记录。本节课中测量的功不是具体的数值，而是一份功W、二份功2W、三份功3W…，测量的速度是与之对应的速度v1、v2、v3…。3、根据实验数据绘制图象，并根据图象探究功与物体的速度变化的关系。其中根据实验数据探究功与速度变化关系的过程是个重中之重的重点。难点：根据实验数据探究做功与速度变化的关系。知识与技能目标活动目标1、理解本探究实验的设计思路。2、掌握本探究实验的实验器材的使用及操作技巧。3、学会实验数据处理的方法，学会在不同的图象中寻找物理规律。4、通过实验找出对物体做的功与物体速度变化的正确关系。思想方法与能力目标1、进一步理解应用科学探究的方法研究物理问题的一般思路。2、提高利用科学探究的方法处理数据、寻找物理量相关关系的能力。3、培养学生主动学习以及与他人合作的精神，增强团队意识。活动过程设计知识准备一、探究目的本节课通过探究功与物体速度的变化的关系，主要是为下面导出动能的表达式以及探究动能定理奠定实验基础，同时也进一步加强学生对科学探究基本思路的形成。二、探究思路1、探究装置2、探究原理如上图的实验装置，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，然后改变橡皮筋的弹力，使小车获得不同的速度。由于橡皮筋的弹力是变力，要测量出弹力做功的数值是十分困难的事，但我们巧妙地绕过了这个困难。具体的做法是，让小车每次从同一位置释放，这样可以保证每次实验弹力的位移相等，由于用二根橡皮筋的弹力是用一根橡皮筋的弹力的两倍，用三根橡皮筋的弹力是用一根橡皮筋的弹力的三倍……所以，如果用一根橡皮筋实验时做的功是W，那么用二根橡皮筋做功是2W，用三根橡皮筋做功是3W……这样我们就不必去测量W的具体数值了。（拓展阅读：）1785年，库仑研究电荷与电荷之间的相互作用力时，由于当时还没有一个衡量电量多少的公认的单位，所以研究工作遇到了很大的困难。后来，库仑巧妙地采取让带电金属球与相同的不带电金属球相互接触的办法，解决了这个问题。这样就可以得到等于原电量的1/2、1/4、1/8、1/16……，从而得出两电荷之间的作用力与电量相乘积成正比的结论，最终建立了著名的库仑定律。人们为了纪念库仑对电学事业的贡献，把电量的国际单位制单位叫做“库仑。”本节中，我们的探究实验没有测量出橡皮筋做功的具体数值，只是测量了橡皮筋做功的一倍、二倍、三倍……这种巧妙的方法是库仑方法的继承和发挥。在以后的实验探究中，我们应该知道，在某些情况下，某个物理量可以不测量它的具体数值，只是测量它的倍数。探究的关键是要测量与W、2W、3W……相对应的速度v1 、v2 、v3 ……本实验采用打点计时器和纸带测量速度。把实验数据在相应的坐标系中描出对应的点，就可以探究功与速度的定量关系了。三、操作技巧思考1：如何补偿小车在木板上运动时受到的阻力？调节木板的倾斜，其程度应到轻推小车（拖着纸带），使小车恰能在木板上匀速下滑。思考2：有哪些方法可以测定小车获得的速度？法1：利用打点计时器打出的纸带计算速度。法2：利用光电门测定小车速度。法3：利用频闪摄影技术测定小车速度。思考3：若利用打点计时器打出的纸带计算速度时，应选用哪些点距来计算？探究活动因为小车在弹力作用下作加速运动，弹力消失后作匀速运动，所以纸带上的点距是先增大，后基本均匀，我们可以在点距基本均匀的一段内截取几个连续的点，测量小车的速度。一、数据的测量与记录思考1：本实验需要采集哪些数据？橡皮条所做的功及对应小车获得的速度。思考2：如何记录实验数据？采用列表法记录实验数据。二、数据的处理思考：如何寻找功与速度的关系？方法一：列表作图法步骤1：定性判断。先对测量数据进行估计，或者作个W－v草图，大致判断两个量可能是什么关系。步骤2：列表计算。在数据表格中，添加可能存在的与W成线性关系的v的相关量如：v2、v3、等，并计算出相应数值。步骤3：作图研究。在数据表格中找出数值之比近似等于1:2:3:4:5的v的相关量，并作出以W为纵坐标、v的相关量（如v2）为横坐标的图像（注意：不是以v 为横坐标！）。步骤4：图像分析。如果我们的实验测量误差不大，我们可以发现：以W为纵坐标、v2为横坐标描出的几个点近似分布在一条直线上，也就是说W∝v2。方法二：应用数表软件在Excel工作簿的某一行的单元格中依次输入几次测量的速度值，在相邻的一行输入对应的功。用鼠标选中这些数据后，按照“图标向导”的提示就能一步步地得到所画的图像。但要注意在操作过程中会出现“添加趋势线”对话框，其中的“类型”标签中有几种可选择的函数。这个实验的数据明显地不分布在一条直线上，所以应该逐次尝试二次函数、三次函数等类型。总结评价学生的自我评价1、知识的准备情况2、实验的完成情况3、活动的参与态度4、表现的合作精神二、教师的评价1、对知识的掌握程度2、实验操作中的规范性及对实验仪器的正确使用3、实验数据的记录和处理能力4、实事求是的科学态度和创新精神课外活动一、布置任务1、以每四人为一小组，每四小组为一大组将全班同学进行分组，选定各小组组长和大组负责人，明确活动纪律。2、布置每位学生查阅资料，研究本探究实验的其他方法，由大组讨论提出探究目标及初步方案。二、交流讨论各大组展示探究方案，师生共同讨论方案的科学性和可行性，提出调整意见。三、实验研究以小组为单位，分别进行实验探究，采集好实验数据并进行分析，最终得出实验结论。要求每小组要形成简单的实验报告。四、对比分析1、同一大组内的四个小组就实验过程中的得失以及实验结果进行分析比较。2、各大组展示实验报告，阐述活动中的收获与遇到个问题。五、总结提高针对活动过程中产生的问题，由教师进行适当的点评，帮助学生理清思路，进一步熟悉科学探究的一般方法。实验次数物理量12345弹力的功W2W3W4W5W车速v