探究功與速度變化的關系說課稿2篇

一、 教材分析與學情分析

（1）教材分析

本節(jié)是人教版物理必修2第七章第六節(jié)的內容，通過前面幾節(jié)內容的學習，學生已經建立了重力勢能、彈性勢能的概念，知道了重力做功、彈力做功與重力勢能、彈性勢能之間的關系。本節(jié)內容是前面兩節(jié)內容的繼續(xù)，用做功與能量的關系探索另一種能量及其表達式：動能。由于動能的問題比勢能復雜些，所以本節(jié)暫不直接涉及動能，而是先找到一個與動能密切相關的物理量---速度，先研究速度與功的關系。

本節(jié)內容的主要目的是給學生增加實驗探究與體驗的機會，培養(yǎng)學生實驗探究的能力，提高學生理論聯(lián)系實際的水平。本節(jié)內容是尋求動能表達式的實驗探究過程，下節(jié)內容（動能和動能定理）是尋求動能表達式的理論探究過程，本節(jié)內容的實驗探究為下節(jié)內容的理論探究奠定了一個實踐認識基礎，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內容共同構成了一個較為完整的體系。通過這兩節(jié)課的學習，有利于培養(yǎng)和發(fā)展學生的課題意識和實驗探究能力。

本節(jié)我準備用兩課時完成，第一課時，通過師生間的互動與共同探究，結合適當演示的方式解決實驗的設計思路問題，探討操作技巧問題和數(shù)據(jù)處理問題，使學生對探究過程有一個初步的認識。第二課時，以學生的實際操作為主，學生分組進行實驗，教師巡回指導，對實驗中出現(xiàn)的各種問題進行總結并通過討論予以解決，得出結論。

（2）學情分析

本節(jié)內容是一節(jié)實驗探究課，實驗探究學生以前有所接觸，如物理必修一中的“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質量的關系”。通過以前這一類探究實驗的學習，學生已經具有一定的實驗方案設計能力、實驗動手操作能力及實驗數(shù)據(jù)處理的能力。尤其是紙帶的處理已接觸多次，平衡摩擦力的必要性及基本方法學生也已了解，至于圖線處理時從關系不明的曲線通過改變坐標量轉化為關系較明朗的直線的方法在“探究加速度與力、質量的關系”中也曾接觸，學生有一定的基礎，但還是有一定的思維和操作難度，教學中應注意合理的啟發(fā)。另外，以前接觸的力都是恒力，而這一節(jié)牽涉到變力問題，這又是一個思維臺階，應通過對話啟發(fā)學生理解感悟將做功增倍代替求具體功數(shù)值的巧妙之處。

二、教學目標

（1）知識與能力：能夠領會探究功與物體速度變化的關系實驗的設計思路。明確用一根橡皮筋所做的功為單位簡化問題的思想方法，知道利用小車做勻速運動階段測量速度比較合理。

（2）過程與方法：能獨立進行實驗操作，會采集實驗數(shù)據(jù)。能夠對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理中尋找與的關系。

（3）情感態(tài)度與價值觀：讓學生經歷自主探究、合作學習的情感體驗。

三、重點難點

本節(jié)教學內容的重點是實驗方案的設計，難點是通過對實驗數(shù)據(jù)的分析得出功與物體速度變化的關系。

四、教學策略與手段

為了突出教學重點，突破難點，體現(xiàn)新課標“以人為本，主動發(fā)展”的教學理念，突出學習的“再創(chuàng)造”，構建學生主動的學習活動過程，在教學策略上我采用：創(chuàng)設問題情境————學生自主探究——辨析與研討——反思與評價組成的“四環(huán)節(jié)”探究式教學策略。

同時，根據(jù)教學實際情況將有意義的接受式學習與“四環(huán)節(jié)”探究式教學相結合，體現(xiàn)教學方法的靈活性和針對性。

利用多媒體輔助教學，用Excel處理實驗數(shù)據(jù)。

五、教學設計

（一）實驗介紹

1.實驗目的：

本實驗的實驗目的是探究功與速度的變化關系。我們知道，功是力在空間上的積累效應，是一個過程量，而速度是一個狀態(tài)量，速度變化才是過程量，所以我們必須向學生交代清楚這一點，并指明當我們研究力對原來靜止的物體做功時，速度變化的大小與物體獲得的速度在數(shù)值上是相同的。于是我們的實驗目的為探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系。

2. 實驗器材：

我們所需要的實驗器材有：長木板、橡皮筋、小車、砝碼、交流電源、電火花或電磁打點計時器、紙帶、刻度尺、坐標紙

3. 實驗原理：

由于我們要探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，所以我們要想辦法來測量出功與速度的數(shù)值，進而研究它們之間的關系。

通過上一節(jié)彈簧變力功的學習我們知道，當橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算。因此我們要設法回避求變力做功的具體數(shù)值，逐步引導學生得出用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W從而回避了直接求功的這種方法。在引導過程中，我將通過讓學生思考討論的方式尋求出這種方法，并說出這種方法的巧妙之處及不選其他方法的理由。而不是直接把思路展示給學生，讓學生體驗思維的樂趣。

小車在橡皮筋的彈射下，先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，選哪些點來研究呢？理論上講選加速階段或勻速階段的點都是可以的，選加速階段的點時，只要我們每次都從距第一個點距離相同的位置處取點計算其瞬時速度即可，但相比取勻速階段的點來說，后者只需用任意一段位移與發(fā)生這段位移所用時間相比即可求出彈力做功使小車獲得的速度，更方便。所以我們取勻速階段的點來求速度。

（二）實驗方案的完善

1.導軌代替長木板

為保證小車沿直線運動，我用導軌代替長木板。用導軌后為了固定橡皮筋，一開始我自制了如圖所示的裝置，用這種裝置，一個人就可以完成實驗，很方便。但是這種中間有槽可固定支架的特制導軌僅在我校數(shù)字實驗室存放，且數(shù)量有限，不利于大規(guī)模學生實驗的進行，因此用它來做演示實驗。

做演示實驗時，小車拉到軌道一端，用一根橡皮筋彈射小車，提出問題：“怎樣可使小車獲得更大的速度”？學生思考并交流討論后可能會回答出：把橡皮筋拉得更長，換用勁度系數(shù)更大的橡皮筋，增加橡皮筋條數(shù)等方案。

于是定性演示學生提出的三種不同方法，驗證學生的想法。通過定性分析和演示，

使學生對研究的問題有一個初步的感性認識，降低思維的臺階，尤其是“增加橡皮筋條數(shù)”的方法為后面變力功測量的難點破解打下感性基礎。

在學生實驗中，采用實驗室常用導軌，由于這種導軌沒有可以固定橡皮筋的地方，于是讓學生思考，提出方案。提高學生分析解決實際問題能力。（用手按住，且保證皮筋有效長度相等）

2.關于橡皮筋的選用

從本實驗的設計思路看，橡皮筋的選擇是關鍵。本實驗要求用相同規(guī)格的橡皮筋，但市場上常見的橡皮筋粗細不一，一致性差，不同橡皮筋之間的彈力差異也比較大。而且由于橡皮橡皮筋比較粗，彈力偏大，當實驗中橡皮筋的數(shù)目增至4根以上時，彈力過大，紙帶上打出的點數(shù)過少，以致找不出小車作勻速運動時所打出的點。因此，市場上常見的橡皮筋并不適合用在本實驗中。現(xiàn)在，市場上可找到的如圖所示的橫斷面為圓形、單根半徑約為0.7的橡皮筋比較適合于本實驗。選擇橡皮筋時，讓學生參與進來，這是提高學生分析解決實際問題能力的好機會。

3. 關于平衡摩擦力

小車運動過程中不可避免會受到阻力，這樣在小車運動過程中不僅有橡皮筋的彈力做功，還有摩擦阻力做功，如果不平衡摩擦力，當橡皮筋逐根增加時，合力做功并不成倍增加，為此我們必須平衡摩擦力使橡皮筋做的功就是合力做的功。因此，從這個角度看，平衡摩擦力是必要的，而且是必須的。將導軌安裝有打點計時器的一端適當墊高，調整高度，直到輕推小車后使小車恰能在導軌上做勻速直線運動為止?？葱≤囀欠褡鰟蛩僦本€運動，可通過紙帶上打出的點是否均勻來判斷。引導學生分析平衡摩擦力的必要性及方法。

（三）采集數(shù)據(jù)，生成結論

怎樣判斷功與速度變化的關系呢？由于前面我們學習“探究加速度與力、質量的關系”時接觸過類似問題，學生很容易能想到作圖線的方法。如果圖像是一條直線那么它們就成正比關系，如果不是又怎樣呢？學生思考交流后會答出可以分別作出W-,W-，W-，W-等關系曲線，從中尋求答案。這樣，引導學生設計出表格。從紙帶上計算小車的速度的方法，大家都已學過，很容易計算出，至于，及，筆算已不太可能，采用讓學生用計算器計算的方法求出結果，然后在坐標紙上描點連線，分別作出的關系曲線。由于要做的圖較多，學生可以分工合作，每人做其中一個或兩個，這樣可以增強學生的合作意識，讓學生親身體驗作圖過程，對得出的結論有更深刻的印象。關于數(shù)據(jù)處理，還可以組織學生去計算機室，指導學生利用Excel描點擬合圖線，讓學生親身體驗現(xiàn)代技術的便捷。

探究功與速度變化的關系說課稿二

【教學思想】

設計的課堂以學生為中心，注重生生互動、師生互動。在教師引導下充分讓學生大膽猜想、自主設計、自主操作，利用小組討論、匯報交流、協(xié)同操作，全面體驗感悟實驗探究的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生自主探究、合作學習的能力。

針對研究的問題---功與速度變化的關系，引導學生進行實驗方案的設計，經過交流比較，設計出既與教材相聯(lián)系、又不被教材所束縛的創(chuàng)新實驗方案，突出學習與創(chuàng)新相結合的教學理念。

針對實驗數(shù)據(jù)的處理，在引導學生體驗手工描點繪線的基礎上，進一步引導學生學習利用計算機軟件（Excel）描點擬合圖線，使實驗數(shù)據(jù)處理顯得更簡捷，讓學生進一步體驗現(xiàn)代技術在實踐中的運用。

【教材分析】

《課程標準》在“機械能和能源”這一主題中要求：“通過實驗，探究恒力做功與物體動能變化的關系，理解動能和動能定理”。顯然，本節(jié)的實驗探究是下一節(jié)“動能和動能定理”理論探究的實踐基礎，兩節(jié)課共同解決一個問題：功與動能之間的關系。

本節(jié)內容是前面兩節(jié)內容（重力勢能、探究彈性勢能的表達式）的繼續(xù)，用做功與能量的關系探索另一種能量及其表達式：動能。由于動能的問題比勢能復雜些，所以本節(jié)暫不直接涉及動能，而是先找到一個與動能密切相關的物理量---速度，先研究速度與功的關系。

本節(jié)內容的主要目的是讓學生經歷和體驗實驗探究的過程，培養(yǎng)學生實驗探究的能力。本節(jié)內容是尋求動能表達式的實驗探究過程，下節(jié)內容（動能和動能定理）是尋求動能表達式的理論探究過程，本節(jié)內容的實驗探究為下節(jié)內容的理論探究奠定了一個實踐認識基礎，起到很好的鋪墊作用，前后兩節(jié)內容共同構成了一個較為完整的研究課題。通過這兩節(jié)課的學習，對學生課題意識的形成、探究能力的培養(yǎng)和發(fā)展會產生不可低估的作用。

【學情分析】

本節(jié)內容是一節(jié)實驗探究課，實驗探究學生以前有所接觸，如物理必修①中的“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質量的關系”。通過以前這一類探究實驗的學習，學生已具有一定的實驗方案設計能力、實驗動手操作能力及實驗數(shù)據(jù)處理的能力。學生有較好的基礎，至于圖線處理時從關系不明的曲線通過改變坐標量轉化為關系較明朗的直線的方法在“探究加速度與力、質量的關系”中也曾接觸，學生有一定的基礎，但還是有一定的思維和操作難度，教師要注意合理的啟發(fā)。另外，以前接觸的力都是恒力，而這一節(jié)牽涉到變力問題，這又是一個思維臺階，教師要通過對話啟發(fā)學生理解感悟“功的倍增法”的巧妙之處。

【教學目標】

一、知識與技能

1、領會探究功與速度變化關系的實驗設計思路，經歷探究學習的體驗過程。

2、理解巧妙改變做功倍數(shù)的方法，知道如何得到物體速度的變化。

3、能進行實驗操作，會采集實驗數(shù)據(jù)。

4、會利用圖像法尋找w與v的關系。學會使用excel軟件處理數(shù)據(jù)的技能。

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。

3、通過excel軟件的使用，再一次體會計算機技術在輔助實驗方面的作用。

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。

【教學重點】

1、實驗方案的制定和實施。

2、數(shù)據(jù)的圖像處理。

【教學難點】

1、橡皮筋的彈力做功的處理。（倍增法）

2、數(shù)據(jù)的處理。（圖像法）

【教學策略】

采用“問題→猜想→實驗→結論→新問題”的探究式教學模式。教師合理地啟發(fā)引導，讓學生自主探究，合作學習，體驗探究的思路、方法技巧，體驗成功的樂趣。通過生生交互活動與師生交互活動，培養(yǎng)學生合作探究意識，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

【教學資源】

自制多媒體課件、彈弓、長軌道（側面分別釘上兩個釘子 ）、軌道小車、足夠數(shù)量相同規(guī)格的橡皮筋、直尺和卷尺、計算機（裝有excel軟件）、氣墊導軌、數(shù)字計時器、坐標紙、實物投影儀等等

【教學過程】

教學環(huán)節(jié) 教學內容及教師活動 學生活動 設計思路及意圖

課題引入 教師：同步播放ppt圖片。

2、提問1：同學們，小時候玩過彈弓嗎？如何將彈丸射出去了？想一想，怎樣讓彈丸獲得更大速度呢？

3、演示：拉伸橡皮筋，再釋放橡皮筋，彈丸飛出去。

4、提問2：平時的課外活動中，你們最愛什么球類運動？

對所提問問題簡析，引導學生思考對物體做功越多物體速度變化越大的物理現(xiàn)象。

引入課題：功與速度變化究竟有怎樣的關系呢？

我們一起來研究這類問題。

在老師引導下觀看圖片和演示實驗，回憶生活中的物理，體會對物體做功與物體速度變化的關系。

學生思考回答老師所提問題。

用學生喜歡的生活中做功使物體速度變化的例子（小時候玩過的彈弓游戲、熟悉的課外活動中球類運動）激發(fā)探究的欲望，使學生滿懷興趣地直入主題。

研究方法

提問：想一想，要探究做功與速度變化的關系，我們可以什么方法來研究呢？

給出實驗研究的提示：可以設計一個實驗，測出力對物體做功的數(shù)值，再測出做功下物體速度變化值，采集多組數(shù)據(jù)，分析他們之間的關系。比如，彈弓發(fā)射彈丸，測出橡皮筋對彈丸的功，測出彈丸速度的變化，再分析他們間的關系。

思考回答問題：用實驗的方法。

學生有過類似問題的研究經歷，是比較容易想到采用實驗的方法。

探究思路 安排學生閱讀教材探究的思路這部分內容。引導學生解決制定實驗方案中的三個問題。

功是力與力方向上位移的乘積，直接測量功是比較困難的，為了使探究更簡單，我們可以采用特殊的辦法。設置情景讓外力對物體做功成倍數(shù)改變，將每一次的功分別以1W，2W，3W變化，并不直接測出功的數(shù)值。

問題1：怎樣讓對物體做功成倍數(shù)增加呢？

如果用恒力對物體做功，怎樣讓對物體做功成倍數(shù)增加呢？

恒力對物體做功的思路固然簡單，但考慮到生活生產中，變力做功的情況更多，如果就用幾根相同的橡皮筋對物體做功，大家想一想，怎樣讓對物體做功成倍數(shù)增加呢？

教師總結：相同形變量，根數(shù)成倍數(shù)增加的橡皮筋對物體做成倍數(shù)增加的功。

問題2：要測出對物體做功前后，物體的初末速度。為了使測量變得簡單，實驗中，可以對原來靜止的物體做功，只要測出對物體做功結束時，物體的速度，就得到了做功后物體速度的變化。根據(jù)我們前面學過的知識，如何測量物體的速度呢？

問題3：我們用什么方法分析試驗數(shù)據(jù)呢？

教師舉例：縱坐標表示橡皮筋對物體做的功，橫坐標表示物體獲得的速度。做出功與速度變化曲線，甚至做出功與速度變化平方的曲線。

閱讀教材探究的思路這部分內容。

從教材中給出的兩個案例得到一些啟示。在老師引導下思考回答問題。

回答問題1：

如果用恒力對物體做功，使物體在力的方向上移動相同的距離S，第一次用恒力F，第二次用恒力2F，第三次用恒力3F，則功就對應1W，2W，3W。或者用同一恒力使物體在力的方向上分別移動1S，2S，3S的距離，則功也對應1W，2W，3W。

提出方案一：設法使橡皮筋的形變量按倍數(shù)增加，即橡皮筋的形變量依次為1X、2X、3X……，對應的功就依次為成倍數(shù)增加。

提出方案二：設法使橡皮筋的根數(shù)按倍數(shù)增加，即橡皮筋依次為1根、2根、3根……，對應的功就依次為1W、2W、3W…

回答問題2：打點計時器，數(shù)字計時器，平拋，——

回答問題3：用列表法或圖像法來處理實驗數(shù)據(jù)。

結合演示的實例選景分析，增加物理學習的親切感。

以合理的科學的特殊、簡單的方案設計思路引導學生思考設計思路，可以降低學生思維的難度。

培養(yǎng)學生在實驗探究前要養(yǎng)成思考的習慣。有了正確的探究思路，才能避免探究的盲目性。

同學們的思維很活躍，在教師的引導下師生共同討論先解決制定探究方案必須解決的共同難題。

介紹儀器

長軌道（側面固定兩個小立柱 ）、軌道小車、足夠數(shù)量相同規(guī)格的橡皮筋、直尺或者卷尺、計算機（裝有excel軟件）、氣墊導軌、數(shù)字計時器、坐標紙、投影儀等等。

教師簡單介紹器材。

學生觀察實驗器材，并回憶各實驗器材的使用方法，聯(lián)系探究功與速度變化的主題，考慮如何選擇器材制定實驗探究方案。盡量提供學生熟悉的實驗器材，可以使學生在已有的實驗能力上進一步提高，同時也增加了學生探究的熱情。

制定探究實驗方案

布置學生結合剛才的討論，用相同形變量、根數(shù)成倍數(shù)增加的橡皮筋對物體做成倍數(shù)增加的功，再測對物體做功結束時物體速度的思路，從提供的試驗器材中選取器材，設計出實驗方案。

指導學生思考實驗方案，并觀察設計比較好的實驗思路。

有選擇性的找小組代表展示實驗方案。

評價學生展示的實驗方案。

學生根據(jù)已有知識，小組內思考討論制定探究實驗方案。

學生展示設計的實驗方案。

方案一：利用橡皮筋彈射可以在氣墊導軌上滑動的滑塊，用數(shù)字計時器直接測出橡皮筋對物體做功后，物體獲得的速度，再研究功與速度之間的關系。

方案二、彈弓彈射彈丸，測出彈丸平拋運動后的水平射程。

方案三、橡皮筋彈射小車，測出小車在金屬軌道上運動的位移。

通過合作方式設計實驗方案，培養(yǎng)學生團結協(xié)作的團隊精神；通過展示學生小組的研究成果，使全體學生獲得成功的體驗；通過比較選擇方案，使學生開闊了視野，并使下一步的研究更趨合理。

學生實驗 根據(jù)制定的實驗方案，指示學生分組實驗。

巡視、指導，解答學生提出的問題，處理即發(fā)事件。指導學生完成實驗。

學生實驗完畢后，指導學生進行數(shù)據(jù)處理。

巡視、指導學生作圖，收集各種信息，為尋找學生匯報成果做準備。 四人一組進行實驗，完成實驗操作，記錄實驗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理。

在坐標紙上建立坐標系，描畫W—V和W－V2等等圖來觀察分析功與速度的關系?；蛘哂糜嬎銠C處理實驗數(shù)據(jù)。在已有的能力上，獨立完成探究過程。有的學生可能會走彎路，甚至失敗，但重要的是讓學生親歷數(shù)據(jù)處理的探究過程。同時，運用現(xiàn)代技術處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的現(xiàn)代意識，感受更多更簡捷的數(shù)據(jù)處理方法。

總結探究結論 用實物投影儀展示學生實驗成果，肯定成功之處，同時指出并改進作圖的一些不規(guī)范或錯誤之處。

找用Excel處理數(shù)據(jù)較熟練的學生，在屏幕上運用Excel描出W－V的圖，分析發(fā)現(xiàn)其近似二次函數(shù)曲線，再用Excel算出V2值，描出W－V2的圖，用直線擬合，得出W－V2圖為過原點的直線。則初步得出W∝V2的關系。

評價學生實驗操作。