4. 动能 动能定理教学内容

.实验：探究功与速度变化

1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并学习利用物理图象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速度的关系，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

通过实验探究，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”的科学观。

2学情分析

这节课之前，学生已经对动能有了粗浅的认识，并且知道它的表达式中应该包含速度，而且两者的关系是“速度越大，动能越大”且老师让学生事先收集动能方面的信息，学生已具备了一定的实验探究能力和合作精神，利用物理情景提高学生学习物理的兴趣，学生在课堂中表现出了对有动能现象的浓厚兴趣依据课程标准对教学内容作较全面梳理，分析本课所涉及的知识与前、后知识的联系；明确本节课学生要掌握的各知识点，合理选择教学内容；分析各知识点的讲解要点。

3重点难点

教学重点

学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。

教学难点

实验数据的处理方法――图象法

4教学过程 4.1 第一学时

评论(0) 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并学习利用物理图象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速度的关系，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

通过实验探究，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”的科学观。

评论(0) 教学重点

学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据

评论(0) 学时难点

实验数据的处理方法――图象法

教学活动

活动1【导入】探究功与物体速度变化的关系

教师活动：同学们，初中我们学到过，物体由于运动具有的能量叫动能。下面我们来体验一下自然界中能引起强烈震撼的动能能量。

学生活动：-------观看视频

教师活动：正是有了动能，自然界才变得如此精彩、如此震撼人心。那么，物体为什么会具有动能呢？

比如使一辆小车运动起来，他就具有了动能，想一想：小车的动能从无到有，发生了变化是什么原因呢?

学生活动：是由于做功改变了小车的动能。

教师活动：很好！请坐下。这样的例子是很多的。比如：足球运动员在射门时，我们来观察一下：

学生活动：观看视频：足球运动员发球动作------ 教师活动：据测算，足球运动员在射门时，球的速度可以达到1000km/h，想一想足球的速度那么大，就具有很大的动能，这个动能为么会发生变化呢？

学生活动：人对足球做了功

教师活动：很好！足球受到了力并且在力的方向上发生了位移，总而言之，是因为人对足球做了功。下面我们再来看一看射箭的录像：

教师活动：射出去的箭由于具有很大的动能，对敌人有很大的杀伤力，那么动能有什么会发生变化呢？

学生活动：弓箭的弹力对箭作了功，使箭获得了很大的动能。

教师活动：很好！由此可见，外力做功会使物体的动能的变化，今天这堂课，我们就来研究外力做功和物体动能变化的关系，由于物体的动能和速度关系密切，所以这节我们通过实验探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。

活动2【讲授】

（二）进行新课

教师活动：那么用什么实验来探究呢？首先我们来进行实验方案的设定。那么怎么来设计方案呢？

大家分组讨论一下实验方案的设计。

学生活动：学生可能会设计出如下方案：1、恒力做功如重力做功方案；2、轨道小车拉力做功；3、教材的方案即变力做功。

教师活动：变力做功的情况更加普遍，做功又比较复杂，对我们来说更具有挑战性，今天我们就知难而上，选用橡皮筋做功的方案来探究功和小车速度变化的关系。需要我们注意，由于小车初速度为零，所以小车速度的变化就等于小车获得的速度。所以今天的课题就可以简化为探究功和速度的关系。那么怎么来研究功和速度的关系呢？我们只需要把功和对应的速度数值测出来，就可以来研究二者的关系。接下来我们来确定几个实验要点，首先是功的确定问题。

教师活动：首先每次橡皮筋弹力做的功能否直接测量呢？

学生活动：不能，因为是变力做功。

教师活动：很好！弹力做功是变力做功，要测出来，确实很困难。能不能让每次弹力做的功的变化变得简单些呢？

学生活动：讨论。提问

教师活动：使弹力做功每次成倍数增长。这样就巧妙的避免了功的数值的测量。这样对橡皮筋有什么要求呢？

学生活动：要求用同样规格的橡皮筋，并且使橡皮筋每次拉开的长度都相同。

教师活动：这样一条橡皮筋做的功为W的话，两根做的功就是2W，三根做的功就是3W，以此类推----

好，刚才这位同学用橡皮筋的并联巧妙的解决了变力做功的问题，那么，小车的速度又是怎么测量呢？

学生活动：打点计时器跟纸带的处理。

教师活动：（展示一条纸带）通过纸带求速度，应该选用纸带上那一部分点比较好呢？为什么呢？

学生活动：点迹均匀的点。为了计算的方便，也可以选5个打点间隔，测出位移，求得速度。

教师活动：在实验中还有那些问题需要考虑呢？

学生活动：实验中受到阻力，会对实验产生影响，所以需要消除阻力的影响。应当平衡摩擦力。

教师活动：小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？应当怎样平衡呢？

学生活动：倾斜轨道，使小车匀速--- 教师活动：轻推带有纸带的小车，若纸带上的点迹是均匀的，既表明小车做匀速运动。那如何验证呢？

好，下面开始做实验。请同组同学用所给的器材，相互配合，把测量的数据记录在响应的表格中。

好，下面开始。

活动3【活动】

学生活动：教师巡回辅导。--------- 教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件。重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理

活动4【活动】

教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。

问题：根据测出的数据，怎样预测功与速度的关系？用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观？

学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，作出W－V和W-v2曲线，寻找功与速度的关系。

教师活动：好，实验做完了，根据测的数据，同学们给处理功和速度变化的关系呢啊？

学生活动：图像法。

教师活动：接下来，我们就以W为横轴，以V为纵轴，建立坐标系，

教师活动：利用数表软件进行数据处理，可以参考教材18页“做一做”栏目中的提示来完成。

活动5【讲授】教学反思

本教学设计采用创设物理情景提出问题—讨论—实验—归纳”的探究性教学模式，引导学生围绕本节课的重点内容通过“提出课题→实验设计→分组实验→数据处理→得出结论”的方式逐渐逼近问题的核心，最终求得了问题解决的方法，符合新课改倡导的“重视对学生进行自主、探究和合作学习能力培养”的理念，通过这个探究活动增强了学生寻求解决问题的方法的意识。对活跃课堂气氛，激发学生的问题意识，提高学生分析问题和解决问题的能力来说都是很有意义的，也使师生的双边活动得以有效的开展，学生在学习中的主体地位得到了充分地发挥，学生的个性和能力也得以张扬，也使学生的创新意识和创新思维能力得到了训练和培养。但是，由于受到课堂教学时间的限制，在组织学生进行探究活动的过程中，学生的自主活动还不能得到充分的保障，围绕课题研究

而进行的发散性思维也无法更好地展开，从而使课堂活动的开放性程度受到了一定的制约。分析本节课的成功之处，并总结教学经验；反思本节课中存在的问题，分析其原因，并提出有效的解决策略。

6.实验：探究功与速度变化的关系

课时设计

课堂实录

6.实验：探究功与速度变化的关系

1第一学时 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并学习利用物理图象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速度的关系，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

通过实验探究，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”的科学观。

教学重点

学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据

学时难点

实验数据的处理方法――图象法

教学活动

活动1【导入】探究功与物体速度变化的关系

教师活动：同学们，初中我们学到过，物体由于运动具有的能量叫动能。下面我们来体验一下自然界中能引起强烈震撼的动能能量。

学生活动：-------观看视频

教师活动：正是有了动能，自然界才变得如此精彩、如此震撼人心。那么，物体为什么会具有动能呢？

比如使一辆小车运动起来，他就具有了动能，想一想：小车的动能从无到有，发生了变化是什么原因呢?

学生活动：是由于做功改变了小车的动能。

教师活动：很好！请坐下。这样的例子是很多的。比如：足球运动员在射门时，我们来观察一下：

学生活动：观看视频：足球运动员发球动作------ 教师活动：据测算，足球运动员在射门时，球的速度可以达到1000km/h，想一想足球的速度那么大，就具有很大的动能，这个动能为么会发生变化呢？

学生活动：人对足球做了功

教师活动：很好！足球受到了力并且在力的方向上发生了位移，总而言之，是因为人对足球做了功。下面我们再来看一看射箭的录像：

教师活动：射出去的箭由于具有很大的动能，对敌人有很大的杀伤力，那么动能有什么会发生变化呢？

学生活动：弓箭的弹力对箭作了功，使箭获得了很大的动能。

教师活动：很好！由此可见，外力做功会使物体的动能的变化，今天这堂课，我们就来研究外力做功和物体动能变化的关系，由于物体的

动能和速度关系密切，所以这节我们通过实验探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。

活动2【讲授】

（二）进行新课

教师活动：那么用什么实验来探究呢？首先我们来进行实验方案的设定。那么怎么来设计方案呢？

大家分组讨论一下实验方案的设计。

学生活动：学生可能会设计出如下方案：1、恒力做功如重力做功方案；2、轨道小车拉力做功；3、教材的方案即变力做功。

教师活动：变力做功的情况更加普遍，做功又比较复杂，对我们来说更具有挑战性，今天我们就知难而上，选用橡皮筋做功的方案来探究功和小车速度变化的关系。需要我们注意，由于小车初速度为零，所以小车速度的变化就等于小车获得的速度。所以今天的课题就可以简化为探究功和速度的关系。那么怎么来研究功和速度的关系呢？我们只需要把功和对应的速度数值测出来，就可以来研究二者的关系。接下来我们来确定几个实验要点，首先是功的确定问题。

教师活动：首先每次橡皮筋弹力做的功能否直接测量呢？

学生活动：不能，因为是变力做功。

教师活动：很好！弹力做功是变力做功，要测出来，确实很困难。能不能让每次弹力做的功的变化变得简单些呢？

学生活动：讨论。提问

教师活动：使弹力做功每次成倍数增长。这样就巧妙的避免了功的数值的测量。这样对橡皮筋有什么要求呢？

学生活动：要求用同样规格的橡皮筋，并且使橡皮筋每次拉开的长度都相同。

教师活动：这样一条橡皮筋做的功为W的话，两根做的功就是2W，三根做的功就是3W，以此类推----

好，刚才这位同学用橡皮筋的并联巧妙的解决了变力做功的问题，那么，小车的速度又是怎么测量呢？

学生活动：打点计时器跟纸带的处理。

教师活动：（展示一条纸带）通过纸带求速度，应该选用纸带上那一部分点比较好呢？为什么呢？

学生活动：点迹均匀的点。为了计算的方便，也可以选5个打点间隔，测出位移，求得速度。

教师活动：在实验中还有那些问题需要考虑呢？

学生活动：实验中受到阻力，会对实验产生影响，所以需要消除阻力的影响。应当平衡摩擦力。

教师活动：小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？应当怎样平衡呢？

学生活动：倾斜轨道，使小车匀速--- 教师活动：轻推带有纸带的小车，若纸带上的点迹是均匀的，既表明小车做匀速运动。那如何验证呢？

好，下面开始做实验。请同组同学用所给的器材，相互配合，把测量的数据记录在响应的表格中。

好，下面开始。

活动3【活动】

学生活动：教师巡回辅导。--------- 教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件。重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理

活动4【活动】

教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。

问题：根据测出的数据，怎样预测功与速度的关系？用图象法研究功与速度的关系时怎样使研究过程简便直观？

学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，作出W－V和W-v2曲线，寻找功与速度的关系。

教师活动：好，实验做完了，根据测的数据，同学们给处理功和速度变化的关系呢啊？

学生活动：图像法。

教师活动：接下来，我们就以W为横轴，以V为纵轴，建立坐标系，

教师活动：利用数表软件进行数据处理，可以参考教材18页“做一做”栏目中的提示来完成。

活动5【讲授】教学反思

本教学设计采用创设物理情景提出问题—讨论—实验—归纳”的探究性教学模式，引导学生围绕本节课的重点内容通过“提出课题→实验设计→分组实验→数据处理→得出结论”的方式逐渐逼近问题的核心，最终求得了问题解决的方法，符合新课改倡导的“重视对学生进行自主、探究和合作学习能力培养”的理念，通过这个探究活动增强了学生寻求解决问题的方法的意识。对活跃课堂气氛，激发学生的问题意识，提高学生分析问

题和解决问题的能力来说都是很有意义的，也使师生的双边活动得以有效的开展，学生在学习中的主体地位得到了充分地发挥，学生的个性和能力也得以张扬，也使学生的创新意识和创新思维能力得到了训练和培养。但是，由于受到课堂教学时间的限制，在组织学生进行探究活动的过程中，学生的自主活动还不能得到充分的保障，围绕课题研究而进行的发散性思维也无法更好地展开，从而使课堂活动的开放性程度受到了一定的制约。分析本节课的成功之处，并总结教学经验；反思本节课中存在的问题，分析其原因，并提出有效的解决策略。

刘成英评论

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优点: 教学严谨、幽默风趣、师生和谐，体现探究环节，落实很好

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缺点: 习题需要加深