当前位置:人教网2010>>教材培训>>学科培训>>高中物理>>必修1>>案例研究

  【教学目标

 

  一、知识与技能

 

  1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路,经历探究学习的体验过程。

 

  2、理解巧妙改变做功倍数的方法。

 

  3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。

 

  4、能进行实验操作,会采集实验数据。

 

  5、学会利用实验数据寻找wv的关系。

 

  二、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,利用图象寻找物理量之间的变化关系,并得到物理结论。

 

  三、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,培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科学品质。

 

  【教学重点、难点

 

  学习探究功与速度变化关系的物理方法,并学会实验数据的处理方法──图象法。

 

  【教学方法

 

  实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。

 

  【教学用具

 

  长木板,相同橡皮筋(若干),小车,打点计时器。

 

  【教学过程

 

  一、引入新课

 

  观察运动员掷铅球,人推车启动等视频。

 

  师:是什么改变物体运动速度?

 

  生:由牛顿定律知,力是速度变化的原因。

 

  结论:力对物体做功可以改变物体运动速度。

 

  师:功与物体速度的变化有什么样的关系呢?我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。

 

  二、进行新课

 

  实验目的:探究功与物体速度变化的关系。

 

  师:在实验中,应如何对物体做功?又如何改变每次做功的大小呢?

 

  (引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功,也可以用变力做功。若用恒力做功,例如用一砝码盘牵引着小车做实验,则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功,可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。

 

  师:橡皮筋对小车做的功如何测量?

 

  生:拉力为变力,做功很难直接测量。

 

  师:橡皮筋的拉力是变力,无法直接进行测量计算。

 

  师:那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?

 

  生:不需要,知道比例关系也可以。

 

  师:那又如何改变每次做功的大小?

 

  生:我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。

 

  师:每次实验对橡皮筋的长度有什么要求?

 

  生:拉伸长度相同,保证每根橡皮筋做功相同。

 

  师:回答非常好,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测量。

 

  师:应如何来测量物体的速度呢?

 

  (学生分组讨论,用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门……)

 

  师:介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。

 

  生:可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。

 

  师:展示方案图。

 

 

  师:只有橡皮筋的拉力做功吗?

 

  生:讨论后,不是,还有摩擦力做功,可以用平衡摩擦力的办法处理掉。

 

  师:展示图片,平衡摩擦力。

 

 

  师:小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动?

 

  生:先加速运动,再匀速运动。

 

  师: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?

 

  展示图片,取点迹清晰,间距较大且相当均匀的点来计算速度,纸带匀速运动说明拉力做功完成。

 

  学生进行实验。

 

  数据处理:从得到的数据可看出:W越大,V越大。

 

  师:猜想WV有何关系。

 

  生:WV成正比。

 

  师:如何验证。

 

  生讨论回答,师补充:以W为横坐标,V为纵坐标,描点,用平滑的线拟合这些点,若绘出的图像是过原点的直线,猜想成立。

 

  师:若不是这样,我们可继续猜想,WV2成正比,如何验证?

 

  生思考,师点拨:仍以W为横坐标,V为纵坐标,若要确定猜想成立,得判断绘出的图像是二次曲线,不太容易。怎么处理?以W为横坐标,V2为纵坐标,若绘出的图像是过原点的直线,说明WV2成正比

 

  师:若不是这样,我们可继续猜想,W成正比,如何验证?

 

  生:以W为横坐标,为纵坐标,若绘出的图像是过原点的直线,说明W成正比

 

  ……

 

  生处理数据,得结论。

 

  课后感

 

  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,确立自己研究的问题和方法。

 

  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。

    
【上一篇】
【下一篇】