《探究功与速度变化的关系》说课稿(省级获奖实验说课案例)

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物体在变力作用下做直线运动
变力做功实验的难点是不好定量测定做功值,但教材用当物体位移一定时,所受变力加倍,则变力做功也加倍的关系巧妙地避免了无法求解变力做功的问题,学生也学到了转换思维方式处理问题的方法;如果采用DIS 数字实验室系统来进行试验,可以实时测量变力大小,并用计算机辅助求出准确变力做功的值。

问题提出:怎样的变力做功,寻找合适的施力物体
答:橡皮筋,橡皮筋的弹力随形变量的变化而变化,形变量直接影响作用点的位移,即弹力随物体的位移变化而变化
问:需要那些器材?如何测量变力做功值,如何测量物体速度? 实验器材:朗威 DISLab 数据采集器、力学传感器、位移传感器、光电门传感器、计算机、橡皮筋、天平、DISLab 力学轨道和配套小车等附件
实验方案探究:让小车从静止开始,在橡皮筋的拉动下沿光滑轨道做加速运动。

实验之初先探究如何平衡摩擦力。

1、橡皮筋一端连小车,一端连接力传感器,可以测得实时橡皮筋的张力;
2、小车上放一位移传感器(发射端),在轨道上的小车释放处固定位移传感器(接收端),小车拉至出发点选择位移传感器通道用数字显示方式调零(接收传感器和发射传感器不需要紧靠)
可以通过计算机记录位移变化数据,做出橡皮筋拉力随位移变化关系图。

3、利用光电门测量橡皮筋已没有张力时小车的速度(即末速度)
数据处理方法探究:
1、如何处理采集好的数据?
计算机已经在实验进行的同时实时采集并绘制了橡皮筋拉力随小车位移变化的F-x 图像,变力做的功可用图像与横轴所包的面积求得(此方法在第二节功里有涉及)
操作:用选取工具选取有效区域,本实验位移从零开始直到力为零,点击“其他处理”中的积分功能,计算出力与位移的积分值
2、再由表格计算得出小车经过光电门时的动能,因为小车是从静止开始运动,则该值可以表示动能的变化量。

在误差允许的范围内,变力所做的功与物体动能的变化相等,从而定量地验证了变力作用下动能定理同样适用。

位移传感器调零位置
变力做功的动能定理实验装置-----弹簧圈、当然,我们还可以寻找更多的变力做功实例来验证,如两磁极作用等。

实验效果评价
本节是一节实验探究课,在进行实验探索、数据采集时,需要考虑什么是有价值的数据,用什么方法以及如何证明这些数据是可靠的。

过去我们强调的实验,主要指操作技能,。