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第六节实验：探究功与速度变化的关系课时：一课时教师:三维目标知识与技能1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．2．学习利用物理图象研究功与物体速度变化的关系．过程与方法1．通过纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验探究过程和物理学的研究方法．2．在实际探究过程中如何解决变力做功问题,如何将复杂的问题简单化．情感、态度与价值观通过实验探究，体验探究的困难,享受成功的乐趣，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物体速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据．教学难点设计正确的探究方案；实验数据的处理方法；复杂问题的转化方法．错误!长木板、橡皮筋（每组5根）、小车、电火花式打点计时器(带纸带、复写纸等)、电源插座、刻度尺、钉子(已安装)、坐标纸、多媒体辅助课件等．错误!实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等思考：小车在木板上做什么性质的运动？先加速后匀速再减速我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量?橡皮筋恢复原长时的速度.利用打点计时器,用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度.实验过程：1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器.将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
2、将橡皮筋固定在小车前端。
拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处,记下小车位置。
接通打点计时器电源，释放小车。
3、用 2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替 1 条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。
4、在上述实验中打出的 5 条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5。
人教版必修二第七章机械能守恒定律第6节实验：探究功与速度变化的关系教学设计明德中学张家明一、教材剖析引入本节的目的在于培育先生迷信探求素养，让先生学会观察，大胆猜想，勇于处置效果，为下一节动能和动能定理的推导奠定基础。
经过本节内容的教学，也可以促使先生在学习动能定理后比拟深上天看法到动能定理不只适用于恒力做功，异样也适用于变力做功。
从全体上看，本节内容的布置完全契合人们看法事物的思想进程，契合先生的认知规律。
二、学情剖析关于功和能的关系，在前两节区分讲了重力做功与重力势能的关系、弹力做功与弹性势能的关系，所以先生曾经初步看法到经过做功来了解某种能量的变化，从而研讨这种能量，也就是先生曾经初步体验到〝功是能量转化的量度〞，并且先生已具有一定的知识迁移才干了。
因此可以让先生经过类比，从力对物体做功入手来探求动能的变化，但首先要探求功与物体速度变化的关系。
教员要依据先生的实践水平和探求义务的难度采用不同的教学形式，依据效果情形式探求义务运用适当的思想方法；应从先生已有的认知水平动身，留意掌握教学的难度与深度。
三、教学目的(一) 知识与技艺1．了解探求性实验中的探求思绪、操作技巧和数据处置，可以自主设计实验。
2．应用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。
3．运用物理图象探求功与物体速度变化的关系。
(二) 进程与方法1．经过实验操作进程中控制实验条件的方法，体验知识的探求进程。
2．体验经过实验数据处置寻觅物理量间关系的方法。
(三) 情感态度与价值观1．经过探求进程体会物理学的逻辑之美和方法之美，体会数理的巧妙结合，激起先生求知欲和学习兴味。
2．经过实验探求的各个环节，培育先生勇于坚持真理、勇于创新和实事求是的迷信态度和迷信肉体。
四、教学重点学习探求功与速度变化关系的物理进程和所用方法，并会应用图象法处置数据。
五、教学难点1．探求思绪的构成及实验条件的控制。
2．用图象方法剖析处置实验数据。
六、教学工具橡皮筋〔5根〕，滑块，砝码，气垫导轨，光电门，刻度尺，打点记时器〔电火花〕，纸带，坐标纸，多媒体设备。
第七章机械能守恒定律6实验:探究功与速度变化的关系学习目标1.明确实验原理,通过实验探究W与v的关系;2.通过实验掌握平衡摩擦力的方法;3.学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系.自主探究1.对物体做功需要具备什么条件?2.根据初中所学请回忆,物体由于运动而具有的能叫什么能?它与哪些因素有关?3.在前几节通过对做功的探究,得到了重力势能和弹性势能的表达式,能否利用同样的思路和方法得到动能的表达式?合作探究一、研究分析,提出预案要通过实验探究“外力做功和速度变化的关系”,你能提出什么预案?(可参考实验“用打点计时器测速度”、“用打点计时器研究自由落体运动”等实验方案)二、合作探究,分组实验(本课实验借鉴教材第70页参考案例二)1.实验仪器:2.思考与讨论:(1)探究中,我们能否测出橡皮筋做功的具体数值?若不能,可采取什么措施?(2)为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加,即实现倍增,对每次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求?你想出了什么办法?(3)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?(4)纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用哪些点距来计算小车的速度?为什么?(5)小车获得的速度怎样计算?(6)实验完毕后,用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系?3.拟定步骤,进行实验A.先将轨道置于水平桌面上,将打点计时器固定在轨道上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器.将轨道安装有打点计时器的一端适当调高,直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止.B.将橡皮筋固定在小车前端.拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处,接通计时器电源,释放小车.C.用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验,保证每次释放小车的位置相同,即橡皮筋被拉长的长度相同.D.在上述实验中打出的5条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5.E.以功为纵轴(第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度),以速度为横轴,建立坐标系,用描点法作出W v图象,看是否是直线.若不是,再作W v2、W v3……图象,最终确定功与速度的函数关系.三、处理数据,得出规律1.W/J x/m v/(m·s-1)v2/(m2·s-2)123456探究实验的数据分析:为了清晰地显示出功与速度变化的关系,数据分析时可以采用图象分析法.如果作出是一条直线,表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系,即W∝v如果不是直线,就可能是W∝v2、W∝v3,甚至W∝.因此记录实验数据时可以设计一个如(1)中的表格.2.根据数据描点画图,找出功与速度关系3.结论:课堂检测1.关于探究功与速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是()A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出2.在做“探究功与速度变化关系”的实验时,下列说法正确的是()A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度3.在本节实验中,小车会受到阻力,但可使木板倾斜作为补偿.则下列操作正确的是()A.放开小车,能够自由下滑即可B.放开小车,能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可4.在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变,这样每次()A.做的功一样B.每条橡皮筋产生的弹性势能相同C.产生的动能相同D.产生的重力势能相同5.对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,具体做法是()A.用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次为x、2x、3x……,力对小车做的功就是W、2W、3W……B.让小车通过相同的距离,第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……,力对小车做的功就是W、2W、3W……C.选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时,橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F,利用刻度尺测量小车在力F作用下移动的距离x,便可以求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W、2W、3W……6.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,得到的纸带如图所示,小车的运动情况可描述为A、B之间为运动,C、D之间为运动,应选来计算小车的速度v.7.在做“探究功与速度变化的关系”的实验时,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加1根,实验中W、v、v2的数据已填在表格中.W/条v/(m·)v2/(m2·)0 0 01 0.80 0.642 1.10 1.213 1.28 1.644 1.53 2.345 1.76 3.106 1.89 3.57(1)试在图甲、乙中作出图象.(2)从图象可以得出的实验结论是.参考答案自主探究1.有力并且在力的方向上有位移2.动能物体的质量和速度3.略合作探究一、研究分析,提出预案预案:用铁架台和打点计时器研究自由落体运动来探究恒力做的功和速度变化的关系;利用橡皮筋弹射法研究变力做的功与速度变化的关系.二、合作探究,分组实验1.橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等.2.(1)不能,采用倍增法来研究.(2)用相同的2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验,保证每次释放小车的位置相同,即橡皮筋被拉长的长度相同.(3)可以将轨道安装有打点计时器的一端适当调高,直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止.(4)纸带上的点应选点距均匀部分来研究,此时小车匀速运动,橡皮筋已经不再做功.(5)利用纸带中分布均匀的点来求速度.(6)用描点法作出W v图象,看是否是直线.若不是,再作W v2、W v3……图象,最终确定功与速度的函数关系.三、处理数据,得出规律1.功与小车获得的速度2.略3.功和物体的速度的二次方成正比课堂检测1.D2.AC3.D4.B5.C6.加速匀速直线CD段7.解析:(1)将表中的数据分别描在题图甲、乙所示的两个坐标系中,然后在题图甲中用平滑曲线连接;在题图乙中用斜直线连接,并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧,如图甲和乙所示.(2)从(1)中乙图看出W∝v2答案:(1)见解析图(2)W∝v2。
第6节探究功与物体速度变化的关系学案教学目标：1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
教学重点：学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利川图彖法处理数据。
教学难点：实验数心的处理方法一一图象法。
情景导学：前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式。
探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。
这一节和下一节我们來探究功与物体动能的关系。
发现探索：1、阅读教材“探究的思路”部分，提出问题：（1）探究过稈屮，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出备次小车速度的具体数值？可以怎么做？（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？（3）小车获得的速度怎样计算?（4）实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系?2、学生分组实验，并思考下面的问题：（1）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?（2）纸带上的点距并不部是均匀的，丿应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么?3、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？总结：用图彖法解决物理问题，简便肓观，往往会收到意想不到的效果2步骤，进行实验A.先将轨道置于水平桌面上，将打点计时器固定在轨道上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。
将轨道安装有打点计时器的一端适当调高，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
B.将橡皮筋I古I定在小车前端。
拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，接通打点计时器电源，释放小车。
C.用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同, 即橡皮筋被拉长的长度相同。
D.在上述实验屮打出的5条纸带屮，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度V1、V2、V3、V.I、V5 0F.以功为纵轴（第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以速度为横轴，建立坐标系，用描点法作出W-v图像，看是否是直线。
第六节探究功与物体速度变化的关系教学目标1、理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路。
2、复习巩固纸带上某点速度的计算方法。
3、学习利用图象分析功与物体速度变化的关系。
教学重点1、学会探究功与速度变化关系。
2、会利用图象法处理数据。
教学难点实验的巧妙设计以及实验数据的处理。
实验器材长木板，小车，橡皮筋（若干），电火花打点计时器、实物投影仪、计算机等。
【教学内容】（一）引入新课我们已经建立了重力势能的概念，知道了重力的功与重力势能间的关系，也探究了弹性势能的表达式，知道了弹力的功与弹性势能间的关系。
那么，力对物体所做的功与物体的动能间又存在着什么关系呢？我们知道，静止的物体要获得动能，方式可以很多，但本质上都是有力对物体做了功。
比如：重物从静止下落获得动能，是重力对物体做了功。
而物体的动能与物体的运动速度直接相关，所以力对物体做功，可以使物体的运动速度发生变化。
（二）进行新课一、实验思路探究指导学生阅读教材“探究的思路”部分，并提出如下问题：（1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？（3）小车获得的速度怎样测量和计算？（4）实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系？师：学生通过对课本上“探究的思路”的学习，基本上能够对以上问题加以解决。
教师应该注意和学生的互动，从而解决学生所提出的问题。
二、实验操作技巧师：在本实验中，橡皮筋的拉力和摩擦力都要做功。
而我们这一节课是探究橡皮筋的拉力所做的功与小车速度的关系，如何才能消除摩擦力产生的影响呢？又如何测量小车运动的速度呢？（学生思考）点评：为了排除摩擦力的干扰，实验中可将木板放有打点计时器的一端垫高，让小车重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力。
具体方法是：将木板放有打点计时器的一端垫高，脱开钩在小车上的橡皮筋，在小车尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动。
第六节实验：探究功与速度变化的关系1．通过实验探究功与速度变化的关系.2．体会探究过程和所用的实验方法.3．通过实验掌握平衡摩擦力的方法。
4．学会运用图象处理实验数据.方案一：借助恒力做功探究功与速度变化的关系1．实验原理（1）如图所示,由重物通过滑轮牵引小车，小车运动过程中拖动纸带，打点计时器在纸带上打点记录小车的运动情况。
重物所受重力近似等于小车所受拉力F，再由纸带计算小车移动的距离s，则功W＝Fs。
（2)利用纸带量出起始点至各计数点的距离，计算小车在打下各计数点时的瞬时速度。
(3)计算出v2、v3、v……，判断W与v可能的关系。
2．实验器材长木板（一端附有定滑轮）、小车、小盘、砝码（若干)、天平、错误!打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、错误!刻度尺、细线等。
方案二：借助橡皮筋变力做功探究功与速度变化的关系1．实验原理(1）如图所示，让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加,使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条，……，则橡皮筋对小车做的功为W、错误!2W、错误!3W……。
（2)做功结束后小车匀速运动,利用v＝错误!通过测量纸带即可测速度v1、v2、v3……。
（3）计算出对应的v2、v3、v……，总结出W与v可能的关系。
2．实验器材木板、橡皮筋（若干)、小车、错误!打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、错误!刻度尺等。
课堂任务探究过程·获取数据仔细观察实验装置图，认真参与“师生互动"。
活动1:怎样保证小车在不受外力时可以在木板上做匀速直线运动？提示:可以垫高木板的一端，平衡掉摩擦力的影响，小车在不受外力时就可以做匀速直线运动.活动2：怎么保证换用多条橡皮筋时对小车做的功是成倍增加的?提示：每加一条橡皮筋，都将小车从同一位置静止释放，即让几条橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同。
活动3：小车不再受橡皮筋作用时做什么运动？提示：小车不再受橡皮筋作用时受力平衡，做匀速直线运动.活动4：本实验的注意事项有哪些?提示:（1）平衡摩擦力的方法:将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点是否均匀判断小车是否做匀速直线运动。
探究功与速度变化的关系教案-物理-教学设计-人教版一、教学目标：1. 让学生理解功的概念，掌握功的计算方法。
2. 让学生了解速度的变化与功的关系，能够运用功的原理分析物体的运动。
3. 通过实验和观察，培养学生的动手能力、观察能力和思维能力。
二、教学内容：1. 功的概念及其计算方法。
2. 速度的变化与功的关系。
3. 实验：探究功与速度变化的关系。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：功的概念，功的计算方法，速度的变化与功的关系。
2. 教学难点：速度的变化与功的关系的实验探究。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解功的概念和计算方法。
2. 采用实验法，进行功与速度变化关系的探究。
3. 采用讨论法，引导学生分析实验结果，得出结论。
五、教学过程：1. 导入：通过生活中的实例，引出功的概念，激发学生的兴趣。
2. 讲解：讲解功的概念和计算方法，让学生理解和掌握。
3. 实验：安排学生进行“探究功与速度变化的关系”的实验，引导学生动手操作，观察实验现象。
4. 分析：让学生根据实验结果，分析功与速度变化的关系，引导学生运用所学知识解决问题。
6. 作业：布置有关功和速度变化的练习题，巩固所学知识。
六、教学评价：1. 通过课堂讲解和实验操作，评价学生对功的概念和计算方法的掌握程度。
2. 通过学生的练习题和实验报告，评价学生对速度变化与功的关系的理解和应用能力。
3. 结合学生的课堂表现和作业完成情况，评价学生的动手能力、观察能力和思维能力。
七、教学资源：1. 教材：人教版物理教材。
2. 实验器材：力学实验装置，如滑轮组、弹簧测力计、计时器等。
3. 多媒体教学设备：用于展示实验过程和讲解相关知识。
八、教学进度安排：1. 第1-2课时：讲解功的概念和计算方法。
2. 第3-4课时：进行“探究功与速度变化的关系”的实验，分析实验结果。
3. 第5-6课时：讲解速度的变化与功的关系，进行相关练习。
九、教学反思：在教学过程中，要注意观察学生的反应，根据学生的实际情况调整教学节奏和难度。
探究功与速度变化的关系【教学目标】（一）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．学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
（二）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。
（三）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。
【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。
【教学方法】实验观察法、图象法、迁移法。
【教学准备】长木板、橡皮筋（若干）、小车、打点计时器（带纸带、复写纸等）、计算机等。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入教师活动：前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式；探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。
这一节和下一节我们来探究功与物体动能的关系。
我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。
二、新课讲解教师活动：指导学生阅读教材“探究的思路”部分，投影问题：（1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？（3）小车获得的速度怎样计算？（4）实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？学生活动：认真阅读教材，思考问题并回答。
教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。
教师活动：指导学生分组实验，并引导学生思考下面的问题：（1）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？（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？学生活动：分组实验。
教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题。
教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。
6实验 :研究功与速度变化的关系整体设计各样力做功都与其对应的某种能量有关系,研究出它们的关系,就能确定相应能量的表达式 .比如经过重力做功确定了重力势能的表达式,经过弹力做功确定弹性势能的表达式.动能是物体因为运动而拥有的能,物体的动能与它的速度亲密有关, 而物体速度的变化与它受的力有关 ,当物体运动而发生位移时,它所受的力又会做功,所以力对物体做的功与物体速度变化有密切的关系 .本节课就是研究功与速度变化的关系,为下一节动能的学习作准备.本节是一节研究实验课.在进行实验研究、采集数据时 ,需要考虑什么是有价值的数据,用什么方法来获取数据,以及如何证明这些数据是靠谱的.在进行实验时,操作应规范 ;在采集数据时,应脚踏实地 ,坚持谨慎仔细的科学态度.对实验所获取的结论要会判断能否科学,判断的标准就是看其能否拥有重复性,即无论由哪位同学来做这个实验,也无论做几次,在同意的偏差范围内结果都应当是相同的.过去我们重申的实验,主要所指为操作技术,此刻重申的实验,除了操作技术外,希望学生更加重视实验中的科学思想与技术的学习.比方在研究功与速度变化的关系时,其实不需要计算功的详细数值 ,原由是什么 ?在研究以前 ,要要点掌握本实验中的研究方法.此外用图象办理数据比较形象、直观,并且偏差也小 ,所以这类方法一定能够娴熟应用.教课要点学习研究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法办理数据.教课难点1.实验数据的办理方法——图象法.2.实验过程中的规范操作.课时安排1课时三维目标知识与技术1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.2.学习利用物理图象研究功与物体速度变化的关系.过程与方法1.经过纸带与打点计时器来研究功与速度的关系，体验研究过程和物理学的研究方法.2.实质研究过程中如何把变力做功这个问题解决.感情态度与价值观1.体验研究的困难，享受成功的乐趣.2.经过实验研究，领会学习的快乐，激发学习的兴趣；经过亲自实践，建立“实践是查验真谛的独一标准”的科学观 .小车 (前方带小钩及电源、纸带等.),长木板课前准备(双侧适合的对称地点钉两个钉子),橡皮筋 (5— 6条 ),打点计时器教课过程导入新课情形导入情境 1以下图,奥运会上,某射箭运动员拉弓射箭,箭在弹力作用下,获取很大速度射出去.情境 2以以下图所示,行驶中的汽车,因前方有路障而紧迫刹车,汽车在阻力作用下渐渐停下来.以上两种情境有何共同特色?复习导入复习旧知： 1.重力做功与重力势能:重力做功与路径没关.重力势能是物体和地球这个系统所共有的 ,拥有相对性 .重力做功等于重力势能增量的相反数,即 W G=-ΔE p=mgh 1-mgh2.2.弹力做功与弹性势能发生弹性形变的物体各部分之间存在弹性势能,和重力势能相同,弹性势能也拥有相对性.利用类比和无穷切割再积累的方法能够推得弹性势能的表达式.弹性势能的改变与弹力做功有1212关： W p=kx1kx2弹=-ΔE22力对物体做功与动能必定有关系,而动能与速度直接对应,本节课我们来研究功与速度变化的关系 .问题导入“在很早的时候人们就认识到,要想使物体运动是要付出代价的”,在现实生活中我们也常常碰到这样的例子:要想使汽车运动起来是要耗费汽油的;要想使火箭获取一个很大的速度,进而飞向太空 ,这相同要耗费大批的燃料; 要想使铅球、铁饼等物体获取初速度进而把它们扔掷出去,这也需要运动员耗资大批的体力.以上各样现象中,要使物体获取的速度越大,需要付出的代价也越高.这说了然什么物理问题 .推动新课一、研究的思路问题研究1.阅读课文 ,说出该研究实验的目的、实验所需要的器械及实验的设计思路.2.课本中利用不一样数量的橡皮筋拉动小车做功 ,对此 ,你有何认识 ?如何选择橡皮筋才尽可能减小偏差 ?3.实验时为何要均衡摩擦力?如何均衡 ?4.实验中如何来测定小车的速度?如何从纸带上剖析出小车在经过 B 点时的速度 ?点：研究学方式特在学程中的重要性.通来行学,把看作是学的力、起点和穿于学程的主.上述一串的由易到,由到繁 ,由小到大 ,推 ,通的置,引学生学会思虑剖析,学会、解决.学生活 : 着文,思虑、沟通、解决,学生代表言.生互 : 学生代表在回答程中,教予价、引,使的答案正确、范.研究目的：(1) 通研究力物体做的功与物体速度化的关系.(2) 领会研究的程和所用的方法.器械 :木板、小、橡皮筋、打点器及源、等.思路 : 如所示(1)法橡皮筋小做的功分W 、2W 、 3W ⋯⋯(2)由和打点器分出小得的速度v1、 v2、 v3⋯⋯(3) 以橡皮筋小做的功坐(以第一次的功 W 位 ),小得的速度横坐 ,作出 W-v 曲 .(4) 假如 W-v 曲是一条直 ,表示 W ∝ v;假如不是直 ,可着手考能否存在以下关系:W ∝ v2、W ∝ v3、 W ∝v⋯⋯(5) 依据 Wv 草 ,大概判断两个量可能是什么关系.假如很可能是 W ∝ v2,就做出 Wv 2曲 ,假如条曲是一条直,就能够明你的判断是正确的 .注意事：1.橡皮筋拉小的作使劲是力,我不可以求力做功,但用相同的橡皮筋,且伸量都一 ,橡皮条数量的关系就是做功多少的关系,所以 ,能够不需求出力功的大小,就知道功的关系 .2.市售的橡皮筋粗不一,一致性差 ,力偏大 .不一样的橡皮筋之的力差别也大,不可以足本的要求 .并且用起码 4 根以上力大,使打出的点数少 ,致使找不出小不受力匀速运所打出的点.可服饰中使用的多股橡皮筋的松,要仔地剪成股.3.中的小不行防止地要受摩擦力的作用 ,我研究拉力小做功和速度的关系 ,清除其余力的影响 .可将木板的一端稍高 ,推小 ,察小能否做匀速运 ,使重力的分力与摩擦力相均衡 ,除去摩擦力的影响 .4.(1)用打点器来速度;(2)用照相来速度 ;(3)用感器借助算机来速度 .因为器械和每次操作程的分别性完整一致 , 使得每次改橡皮筋的条数此后地点不必定出在预先定的 B 点 ,可能在,特别是橡皮筋不行能做到各条之的度、粗,上反应小匀速运段的点数,和些点的B 点前后 .是因小在几条橡皮筋拉下运至B 点 ,可能遇到此中某条橡皮筋的拉力.所以上的点要行剖析,方法是比 B 点以前及 B 点以后若干个相两点的距离能否基真相同.相距离基真相同的若干个点作小的匀速运段,用些点算小的速度.二、操作的技巧教活：利用多媒体展现,学生思虑、回答.： 1.想若不均衡摩擦 ,上的点会是什么的 ?均衡摩擦以后 ,做上的点又是什么的 ?2.上的点距其实不都是平均的,用哪些点距来确定小的速度?什么 ?3.在改橡皮筋的条数后 ,什么要把小拉到相同的地点放 ?不做会出什么象 ? 学生活 : 分 .生互 : 学生言 ,教点、.明确 :1.若不均衡摩擦,小在开始受橡皮筋的拈力和摩擦力.拉力逐小,摩擦力不 .在两个力相等前做加快度愈来愈小的加快运,两力相等速度达到最大.以后两力的协力方向与速度方向相反,协力开始做功,做加快度愈来愈大的减速运,当橡皮筋恢还原后受摩擦力 ,做匀减速直运.故上的点是两密、中疏,几乎找不到距相等的点.均衡摩擦后 ,小开始做加快度愈来愈小的加快运,橡皮筋恢还原后做匀速直运,故点迹是开始密 ,愈来愈疏 ,以后距相等 .2.由上述剖析可知,均衡摩擦后 ,上的点其实不都是平均的筋在小做功,恢还原 ,做功完 .小做匀速运.在小做加快运的程中,橡皮,所以我要点距相等的点来确定小的速度 .详细做法 :出点距相等的n 个点的位移 x,v=x. (n 1)T3.由上一研究已知道 ,簧或橡皮筋性能1kx2.每次必拉至相同地点 ,目的是保2每次每条橡皮筋的性能相同,橡皮筋的条数与性能成正比,使得做的功与橡皮筋的条数成正比 .跟着橡皮筋条数的增加,做功分 W 、 2W 、3W ⋯⋯若不格拉至同一地点,就不足上述状况,造成大差 .三、数据的理教活：提出,学生思虑 ,回答 .： 1.于所获取的数据,我如何理 ?2.描象我注意哪些?学生剖析、思虑、回答:生互 : 学生回答 ,教点 ,引 .明确 :1.将获取的一 (W,v) 描点于W-v坐平面内 ,从点的散布状况来大概判断是什么的曲 ,而后分探画出 W 与 v、 W 与 v2、 W 与 v3、 W 与v 之的象.因直关系最简单判断两个物理量的关系,所以通探 ,找出哪一是正比关系 ,最后确定功与速度的最关系 ,也可借助算机来行剖析、整理.2.数据理同体了研究的思路,在 Wv 坐系中描出W 、 v 的各点后 ,既要察各点的地点关系 ,又要思虑些点之有的函数关系.因为差 ,些点的地点有可能表直散布 ,也可能表曲散布.一般呈直散布的原由是因为橡皮筋的拉力大,小的速度比大 ,加之次数少 ,所取的点数也少 ,使 W、v 各点近似成性散布 .能够从双方面解决 : 在小上加砝,增大小量,使小速度不致快;此外在画加大坐的位度 .从原点 O 开始描也能够防止画成直.画画成光滑的曲,不可以成折;在画直尽可能使点落在直上,不可以落在直上的点平均散布在直的两,如甲、乙所示.教师活动 : 要修业生依据实验的设计思路,概括进行实验的步骤 .分小组进行实验 ,教师观看学生实验 ,实时赐予帮助或指引 .学生活动 : 概括实验步骤 ,按步骤进行实验 .问题研究问题 :研究汽车的制动距离与车速的关系导思：汽车的制动性能，是权衡汽车性能的重要指标.在一次汽车制动性能的测试中，司机踩下刹车闸，使汽车在阻力作用下渐渐停止运动.下表中记录的是汽车由不一样速率行驶时，制动后所经过的距离 .汽车速率 v/(km ·h-1)制动距离 s/m101204401660？能够依据表中的数据，剖析以下问题：1.为何汽车的速率越大，制动的距离也越大？2.让汽车载上 3 名乘客，再做相同的测试，结果发现制动距离加长了.试剖析原由 .3.设汽车在以 60 km/h 的匀速率行驶的时候制动，在表中填上（没有乘客时的）制动距离的近似值 .试说明你剖析的依照和过程 .你能够运用动能定理列方程组解答，也能够经过剖析表中的数据，找出车速v 跟制动距离 s 的（比率）关系，进而求出当汽车速率为60 km/h 时的制动距离.研究：以汽车为研究对象 .在制动过程中，刹车产生的阻力对汽车做负功，汽车制动后的末速度是零 .假定汽车制动时的阻力不变，由动能定理可知，汽车制动前的初速度（初动能）越大，制动时阻力做的功也越多，因此制动过程中经过的距离也越长.汽车载客越多，汽车的动能越大.所以，在制动过程中战胜阻力做功越多，冲出的距离就越长 .当公路上行驶的车辆不测发生碰撞时，它们的破坏程度和事故的严重性跟碰撞前车辆的动能大小有关，而车辆的动能则取决于车辆的质量和速度的平方.所以在公路上，特别是在高速公路上，都有限制车速的标记.货车、客车的质量较大，对它们速度大小的限制值要比轿车小一些 .如高速公路对中、重型车辆和客车的车速限制一般是100 km/h ，对轿车一般是120 km/h.有的汽车（如城市中的双层客车）在设计时厂家就把车速限制在70 km/h ；当汽车速度高于 70 km/h 时，即便驾驶员踩油门，燃油系统也不会把燃油送到发动机中，直到汽车速度低于70 km/h ，才会恢复供油.例对于研究功与物体速度变化的关系实验中,以下表达正确的选项是（）A.每次实验一定想法算出橡皮筋对小车做功的详细数值B.每次实验中 ,橡皮筋拉伸的长度没有必需保持一致C.放小车的长木板应当尽量使其水平D. 先接通电源 ,再让小车在橡皮筋的作用下弹出分析：本实验没有必需测出橡皮筋做的功究竟是多少焦耳,只需测出此后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A错 .每次实验橡皮筋拉伸的长度一定保持一致,只有这样才能保证此后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B错 .小车运动中会遇到阻力 ,只有使木板倾斜到必定程度,才能减小偏差错实验时 ,应当先接通电源 ,让打点计时器开始工作 ,而后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确.答案： D评论：做实验前 ,要先认识研究的内容、思路、方法,才能对实验中存在的问题进行正确办理.例 2 某同学在研究功与物体速度变化的关系时获取了W 与 v 的一组数据 ,请你对这些数据进行办理 ,并确定 W 与 v 之间的关系 .W0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -1)0.000.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89v/(m ·s20.000.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57v分析：以 W 为纵坐标 ,v 为横坐标 ,作出 W-v 曲线 .以 W为纵坐标 ,v2为横坐标 ,作出 W-v 2曲线 .由图象可看出 :W ∝ v2.评论：用图象法剖析两物理量之间的关系,很直观 ,也很清楚 .[=LT1(3[= 某同学在研究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图564 所示的实验 .将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器.先用手提着纸带，使重物静止在凑近计时器的地方 .而后接通电源，松开纸带，让重物自由着落，计时器就在纸带上打下一系列小点 .获取的纸带如图 5-6-5 所示， O 点为计时器打下的第 1 个点 .该同学对数据进行了以下办理 :取 OA=AB=BC ，并依据纸带算出了 A 、 B 、C 三点的速度分别为v A=0.12 m/s ， v B=0.17 m/s ，v C=0.21m/s.依据以上数据你可否大概判断W ∝ v2?解答：设由物所做的功为O 到 A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到2W，由 O 到 C 的过程中，重力对重物所做的功为3W.B 过程中，重力对重由算可知，2-2 2 22-222v2-2 2 2，v B2v C2×m /s ，v B=2.89×，C =4.41×m /s≈2，≈3，v A=1.44 1010 m /s10vA2v A222222是正确的 .也能够依据 W-v 2的曲来判断 .即 v B≈2v A， v C≈3v A.由以上数据能够判断W ∝ v堂1.本是一个研究性,研究的目的是（）A.研究力与物体运速度的关系B.研究力与物体运加快度的关系D.研究力物体做的功与物体速度化的关系答案： D2.于橡皮筋做的功来 ,直接量是有困的 .我能够奇妙地避开个而不影响的解决 ,只需要出每次橡皮筋小做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（）A. 用同的力小做功，小通的距离挨次l 、2l、3l⋯⋯行第1次、第 2次、第 3次⋯⋯ ,力小做的功就是W、 2W、 3W、⋯⋯B. 小通相同的距离，第 1 次力 F，第 2 次力 2F、第 3 次力3F⋯⋯，力小做的功就是 W 、 2W 、3W⋯⋯C.用同的橡皮筋，在中每次橡皮筋拉伸的度保持一致，当用 1 条、2条、3条⋯⋯同的橡皮筋行第 1 次、第 2 次、第 3 次⋯⋯，橡皮筋小做的功就是W、 2W、3W⋯⋯D. 利用簧力量小的拉力F，利用直尺量小在力作用下移的距离l ，便能够求出每次中力小做的功，可控制W、 2W 、 3W⋯⋯答案： C3.在本中，小在运中会遇到阻力作用,在小沿木板滑行的程中，除橡皮筋其做功之外，有阻力做功，便会来差，我在中想到的法是使木板稍微斜 .于木板的斜程度，下边法中正确的选项是（）A.木板只需稍微斜一下即可，没有什么格的要求B.木板的斜角度在理上足下边条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力等于小遇到的阻力C.假如小在滑行的木板上能做匀速运，木板的斜程度是切合要求的D.其木板不斜，也不大，因是存在差的答案： BC4.在研究功与物体速度化的关系中作出Wv 象如所示,切合的是（）答案： C5.在研究功与物体速度化关系的中，某同学在一次中获取了一条如所示的条上的点两头密，中稀少.出种状况的原由可能是(),A. 电源的频次不稳固C.没有使木板倾斜或倾斜角太小B. 木板倾斜程度太大D. 小车遇到的阻力较大答案： CD 讲堂小结经过本节研究实验,我们学会了一种奇妙的方法:橡皮筋的弹力做功不便于用公式来计算但是改变橡皮筋的条数,保持小车相同的运动距离,则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比.实验过程影响实验结果的原由主假如均衡摩擦能否适合.轻推小车 ,恰巧做匀速直线运动才能够 .,2经过对数据的办理得悉W ∝ v .1.阅读教材中“做一做”,有条件的同学能够在自家电脑上练习.2.试试改良实验装置,说出你的实验原理.板书设计6实验 :研究功与速度变化的关系一、实验目的 :研究功与速度变化的关系二、实验原理 :橡皮筋拉小车做功 ,可用橡皮筋的条数来确定 ,小车获取的速度由打点计时器测出 .三、操作步骤 :(略 )四、注意事项 :均衡摩擦力五、 W ∝v2.活动与研究课题：人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后 ,车还能持续向前运动.研究外力对车做的功与车速度的关系 .研究方法：运动过程中遇到的阻力可以为大小不变.步骤：1.使自行车获取某一速度后，停止蹬车，让自行车沿着平直路眼行进，用停表测出自行车从停止蹬车到停止运动所用的时间t，用皮尺测出自行车停止蹬车后运动的距离s.2.设自行车无动力后遇到的阻力为 f ，则这一过程阻力所做的功W f=fs ，自行车的初速度v0=2 v =2s/t.3.重复实验步骤 1 能够获取多组t 和 s 的值 .4.经过作 Wv 图象或许计算的方法能够获取Wv 的关系 .设计评论物理学是以察看和实验为基础的,本节就是一节研究实验课.为了能使学生在自己着手实验前能够理解实验的目的、设计思路及实验时应注意的事项,本教课方案采纳了问题研究式教学 .由教师提出一串问题 ,学生疏组议论、思虑、解答 ,使学生在沟通和议论中 ,借助集体的智慧提升了自己的素质 .问题由浅及深 ,层层推动 ,虽有必定的难度 ,但学生略加思虑就能解决 ,在解决问题的过程中学生就会产生自信心 ,乐于学习 .。
第6节实验：探究功与速度变化的关系一、实验目的1．通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。
2．体会探究过程和所用的方法。
二、实验原理让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条、……那么橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量，计算出每次实验后小车的速度，最后分析每次做的功与获得的速度的关系，总结出功与获得的速度的关系。
三、实验器材木板、橡皮筋(假设干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。
四、实验步骤1．按如下图安装好实验仪器。
2．平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，接到小车上，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。
3．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格。
4．换用2条、3条、4条、……同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，即让小车从同一位置由静止释放，测出v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数据记入表格。
5．分析数据，尝试作Wv，Wv2等图象，探究W、v的关系。
五、数据处理1．速度数值的获得：实验获得的是如下图的纸带为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度。
所以，应该在纸带上测量的物理量是图中A1与A3间的距离x，小车速度的表达式为v＝x2T，其中T是打点计时器的打点周期。
即选择相邻距离基本相同的假设干点来计算小车匀速时的速度。
2．计算W、2W、3W、……时对应的v、v2、v3、v……数值，填入下面表格。
W vn W 2W 3W 4W 5Wvv2v3v3．逐一与W的一组数值对照，判断W与v的可能关系，或分别试探画出W与v、W与v2、W与v3、W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系。
探究功与速度变化的关系
观察w-v的曲线，有什么特点？
那会是什么关系呢？
抛物线是一条二次曲线，我们得到的曲线是不是二次曲线呢？必须经历验证。
选取学生一组数据利用数表软件进行数据处理。
做出w-v2的图像，并进行二次曲线拟合。
我们得到什么样的结论：
[板书]：W∝v2
小结：通过这节课的学习同学们有什么收获，都学到了什么？
三、扩展思考：
1、如果物体的初速度不为零，功和速度的变化关系又是怎样的？
2、你能运用已学的知识，通过理论推导的方法，得出功与速度变化的关系吗？
四、作业：
1如图所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为_______运动，C、D之间为_______运动。
2小车质量300g，使用橡皮筋1～6根，每次实验增加一根，实验中W、v、v2的数据已填在表格中，试用excel软件作出图像。
0 0 0 有利于判断物理量间的关系。
不是直线，好像是一条抛物线。
猜想各种可能性
外
体
获
方成正比。
学生自己小结。
课后扩展思考
课后完成。
第六节：实验探究功与速度变化的关系
四.实验步骤：
(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。
生：先接通电源然后释放小车。
生：每隔0.02s打一个点，频率50Hz，周期是0.02s。
生：纸带上后面一段较均匀分布的，选几个点的长度与所需时间比值，具体做法：测出点距相等的n个点间的位移v=x/(n-1)T。
通打点计时器电源在释放小车？②打点计时器每隔多长时间打一个点？③计算小车在橡皮筋作用下获得的速度在纸带怎么得到？活动6 （10分钟）各个小组依据分发下去的实验仪器进行实验，设计表格并记录数据。
（2014年枣庄市高三第三次调研考试实验题要求学生进行表格设计，测量数据不少于四组。
）指导学生进行实验。
在巡查的过程中解决学生遇到的问题，并且指导学生怎么解决实验过程中出现的操作问题。
培养学生动手操作能力，通过亲身体验，体会知识探秘的过程。
活动7 （3分钟）思考：能不能设计其他的方案来处理这一节的问题，课下设计探究功和速度变化的关系的实验方案。
点评在实验过程中表现突出的小组，要求将记录的数据保存好，课下思考：能不能通过实验得到的数据得到功和速度有什么关系？激发学生探究实验的乐趣，引发学生分析数据的兴趣。
活动8 （3分钟）各个小组思考并相互讨论，各小组提出自己的观点和见解。
点评学生上交的实验设计：①"探究加速度与力、质量的关系"的实验装置，也是课本实验方案一。
②验证“机械能守恒的装置”的实验装置。
③水平面弹簧弹力做功，让木块在水平地面上滑动。
鼓励学生要大胆去创新，敢于拓展自己的视野，培养敢于提出与别人不同见解发表自己看法的勇气。
活动9 （3分钟）各个小组组内交流，由各组选代表发言，根据不同的表现给予加分。
我们大家都动手进行了实验，现在我们要对得到的实验数据进行处理，了解功和速度的关系。
多媒体投影学生得到的几组数据。
问题：从数据上来看，功翻倍但是速度并不是翻倍关系，功和速度不是一次函数关系。
思考：①功w和速度v不是一次函数关系，那么是什么样的关系呢？②w和v不是一次函数关系，是不是二次函数关系，是不是3次函数关系，还有可能开二次方，开3次方等关系，那么我们怎么去确定到底是哪一种关系呢？培养学生大胆猜测的思想。
