《探究功与物体速度变化的关系》（通用4篇）
《探究功与物体速度变化的关系》 第1篇
【学习目标】
1.知识与技能：通过本节课的学习，学会探究功与物体速度变化关系的方法。
2.过程与方法：通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线寻找一些量之间的变化关系。
3.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，培养学生的逻辑思维能力。
【重点】探究思路 功与速度变化的关系
【难点】图像法寻求功与速度变化的关系
【课前复习】前面学习了两种功能关系:
①重力做功引起重力势能的变化，并且确立了重力势能的表达式。
②弹簧弹力做功引起弹性势能的变化，并且确立了弹性势能的表达式。
本节我们研究另一种功能关系即合力做功与动能的关系。
【教学设计】
一、新课引入
问题一：动能的定义是什么？与什么物理量有关？
（引导学生回答：物体由于运动而具有的能量叫做动能；速度、质量）
问题二：什么是合力的功？如何求合力的功？
（引导学生回答：物体所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若变力则不容易求）
问题三：探究合力的功与速度变化的关系，需要测量哪些物理量？采用什么实验方法和器材？
（引导学生回答：需要测量速度、合力的功；测速度可用打点计时器。研究物理量之间的关系可以用半定量的方法，不需要测出具体值。同时引导学生思考，如何改变合力的功）
二、新课学习
1.学生阅读教材p17-18页，明确以下几个问题。
(1)小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理？
（重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力；将其他力平衡掉。引导学生思考平衡摩擦力的方法）
(2)实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度是多少，末速度如何求？
（引导学生回答：橡皮条的弹力做功；现时加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动；初速设为零，末速可通过处理纸带求得）
(3)如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？
（引导学生回答：用图像法处理实验数据，通过图像可以直观的看出物理量之间的关系）
2.探究过程
(1)学生合作按教材17页图5.6-1所示将器材连接好。
(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车的速度，设此时橡皮筋对小车做的功为，记入表格。
(3)用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为，测出小车的速度，记入表格。
(4)用三条、四条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。
(5)建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功，用横坐标表示物体的速度或速度的平方，描点、连线，得出结论。
3.注意事项：根据实验过程思考。
(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？
（让木板有一个微小的倾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；轻推小车使之匀速运动。）
(2)如何做到每根橡皮条的功都相等？
（使橡皮条完全相同，且伸长量也一样。）
(3)思考纸带上打点的分布情况，如何计算末速度？
（打点之间的距离先增大后不变，通过不变的点间距求末速度。）
(4)如何通过图像处理数据？
（将图像做成直线，有利于判断物理量间的关系）
4.典型例题：
例1 如图所示，小车的运动情况可描述为、之间为_______运动，、之间为_______运动。
例2 小车质量，使用橡皮筋1～6根，每次实验增加一根，实验中、的数据已填在表格中，试作出图像。
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【--说明】
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，确立自己研究的课题和方法。
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。
《探究功与物体速度变化的关系》 第2篇
【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w与v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w与v有何关系。
生：w与v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，w与v2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w与v2成正比
师：若不是这样，我们可继续猜想，w与成正比，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与成正比
……
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。
《探究功与物体速度变化的关系》 第3篇
【学习目标】
1.知识与技能：通过本节课的学习，学会探究功与物体速度变化关系的方法。
2.过程与方法：通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线寻找一些量之间的变化关系。
3.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，培养学生的逻辑思维能力。
【重点】探究思路 功与速度变化的关系
【难点】图像法寻求功与速度变化的关系
【课前复习】前面学习了两种功能关系:
①重力做功引起重力势能的变化，并且确立了重力势能的表达式。
②弹簧弹力做功引起弹性势能的变化，并且确立了弹性势能的表达式。
本节我们研究另一种功能关系即合力做功与动能的关系。
【--】
一、新课引入
问题一：动能的定义是什么？与什么物理量有关？
（引导学生回答：物体由于运动而具有的能量叫做动能；速度、质量）
问题二：什么是合力的功？如何求合力的功？
（引导学生回答：物体所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若变力则不容易求）
问题三：探究合力的功与速度变化的关系，需要测量哪些物理量？采用什么实验方法和器材？
（引导学生回答：需要测量速度、合力的功；测速度可用打点计时器。研究物理量之间的关系可以用半定量的方法，不需要测出具体值。同时引导学生思考，如何改变合力的功）
二、新课学习
1.学生阅读教材p17-18页，明确以下几个问题。
(1)小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理？
（重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力；将其他力平衡掉。引导学生思考平衡摩擦力的方法）
(2)实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度是多少，末速度如何求？
（引导学生回答：橡皮条的弹力做功；现时加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动；初速设为零，末速可通过处理纸带求得）
(3)如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？
（引导学生回答：用图像法处理实验数据，通过图像可以直观的看出物理量之间的关系）
2.探究过程
(1)学生合作按教材17页图5.6-1所示将器材连接好。
(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车的速度，设此时橡皮筋对小车做的功为，记入表格。
(3)用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为，测出小车的速度，记入表格。
(4)用三条、四条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。
(5)建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功，用横坐标表示物体的速度或速度的平方，描点、连线，得出结论。
3.注意事项：根据实验过程思考。
(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？
（让木板有一个微小的倾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；轻推小车使之匀速运动。）
(2)如何做到每根橡皮条的功都相等？
（使橡皮条完全相同，且伸长量也一样。）
(3)思考纸带上打点的分布情况，如何计算末速度？
（打点之间的距离先增大后不变，通过不变的点间距求末速度。）
(4)如何通过图像处理数据？
（将图像做成直线，有利于判断物理量间的关系）
4.典型例题：
例1 如图所示，小车的运动情况可描述为、之间为_______运动，、之间为_______运动。
例2 小车质量，使用橡皮筋1～6根，每次实验增加一根，实验中、的数据已填在表格中，试作出图像。
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【--说明】
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，确立自己研究的课题和方法。
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。
《探究功与物体速度变化的关系》 第4篇
本教学案例是在公开课教学中使用过的，欢迎大家指正。
一、三维目标
1、知识与技能 （1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；（2）知道功与物体速度平方的变化成正比关系；（3）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（1）初步了解探究两个不成正比变化关系的物理量的基本程序和方法；（2）探究力做的功与物体速度变化的关系，体验探究过程和物理学的研究方法。
3、情感态度与价值观（1）体验探究的困难，享受成功的乐趣，激发学习的兴趣；（2）培养交流合作的意识和严谨的科学态度。
二、教学重点、难点
1、重点：学习探究功与物体速度变化关系的物理方法，并会利用图象处理数据；
2、难点：（1）实验数据的处理方法——图象法；（2）复杂问题的转化方法。
三、教学用具
弹弓一只、小纸团若干个、长木板（带垫木）、小车、电火花打点计时器、刻度尺、纸带、橡皮筋
四、教学过程设计
（一）引入新课 课件投影弹弓图片，展示弹弓实物。引导学生回忆儿时的游戏，教师再通过演示重现“玩弹弓”的有趣活动。
提问问题：是什么原因使小纸团的速度发生了变化？（答：被拉伸的橡皮筋产生弹力，弹力对小纸团做功，使小纸团的速度发生了变化）
教师评价学生的答案，提出本节课的实验探究课题：探究功与物体速度变化的关系。
（二）提出问题，设计实验 提出问题：我们怎样去探究功与物体速度变化的关系呢？（让学生相互交流讨论，初步形成实验方案）
评价学生提出的不同实验方案，肯定优点，改进不足，并逐步形成课本上的实验方案。（稍后，课件展示本节实验器材）
让学生讨论课本实验方案并思考：1、橡皮筋弹力对小车做功的大小与哪些因素有关？2、为什么要通过改变橡皮筋条数来改变弹力对小车做的功？3、如何测定小车的速度？该选用哪些点迹来测定小车的速度，为什么？4、小车在运动过程中所受的摩擦力对速度的影响怎样消除？
（三）实验操作与数据收集 1、指导学生进行实验操作，设计实验数据表格，收集整理实验数据（实验步骤略）
2、实验操作注意事项：（1）适度平衡小车受到的摩擦力；（2）每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动；（3）橡皮筋的拉伸长度要适度；（4）使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动。
（四）分析与论证 1、教师指导学生对采集的数据进行分析处理（可以让学生充分交流、讨论，选用各种方法对数据进行处理，以发现规律，得出结论。2、通过对照、计算可以知道：力对小车做功越多，小车获得的速度越大。3、有没有更直观的处理方法吗——图象法。（1）功——速度图象：所得图象是一条曲线，不能直接确定功与速度变化的关系。（2）功——速度平方图象：启发、引导学生大胆猜测，分别作出图象，确定功与物体速度变化的关系。4、结论：力对物体做的功与物体速度平方的变化成正比。
（五）课堂小结 总结本节探究课的实施过程，突出方法与过程的重要性。
附：板书设计
探究功与物体速度变化的关系
一、实验探究
1、探究功与物体速度变化的关系
2、探究功与物体速度平方变化的关系
二、实验结论
结论：力对物体做的功与物体速度平方的变化成正比。
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