必修教材2第七章第7课时教案：探究功与速度变化的关系
探究功与速度变化的关系教案物理教学设计人教版
探究功与速度变化的关系教案-物理-教学设计-人教版第一章：引言教学目标：1. 让学生了解功和速度变化的基本概念。
2. 激发学生对探究功与速度变化关系的兴趣。
教学内容：1. 功的定义：功是力对物体做功的能力，表示为W。
2. 速度变化的定义：速度变化是指物体速度的增加或减少。
教学活动：1. 引导学生思考：力和速度变化之间有什么关系？2. 通过举例说明功和速度变化的概念。
教学评估：1. 检查学生对功和速度变化概念的理解。
2. 观察学生在讨论中的积极参与情况。
第二章：探究功与速度变化的关系教学目标：1. 让学生通过实验观察功与速度变化的关系。
2. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学内容：1. 实验原理：通过改变力的大小和方向，观察物体速度的变化。
2. 实验步骤：设置实验装置，进行实验操作，记录数据。
教学活动：1. 引导学生了解实验原理和步骤。
2. 分组进行实验，让学生亲自动手操作。
教学评估：1. 检查学生对实验原理和步骤的理解。
2. 观察学生在实验中的操作是否规范。
第三章：数据分析教学目标：1. 让学生学会分析实验数据，找出功与速度变化的关系。
2. 培养学生的数据分析能力。
教学内容：1. 数据分析方法：比较不同力的大小和方向对速度变化的影响。
2. 数据处理：绘制图表，观察趋势。
教学活动：1. 引导学生进行实验数据的收集和整理。
2. 分组讨论，分析数据，找出功与速度变化的关系。
教学评估：1. 检查学生对数据分析方法的掌握。
2. 观察学生在讨论中的积极参与情况。
第四章：结论教学目标：1. 让学生总结出功与速度变化的关系。
2. 培养学生的总结能力。
教学内容：1. 功与速度变化的关系：功越大，速度变化越大。
2. 结论的表达：用简洁的语言表达实验结果。
教学活动：1. 引导学生总结实验结果。
2. 分组讨论，让学生用简洁的语言表达结论。
教学评估：1. 检查学生对结论的理解和表达。
2. 观察学生在讨论中的积极参与情况。
最新人教版高中物理必修2第七章《实验：探究功与速度变化的关系》教学设计2
简化三
巧妙引导，猜想假
教师行为
学生行为
课堂变化及处理
主要环节及效果
决呢？还能不能从纸带上任意找两个点作为初、末位置呢？
那最好选取哪两个点呢？
同学们说的很好，初始点最好选第一个点。
小车加速过程中皮筋伸长量逐渐增大，你能否求任意伸长对应的速度？
如果让橡皮筋恢复，到原长后小车如何运动？
你能否求末速度？
教学难点：是如何引导学生开展探究活动，如何让学生学会对自己设计的方案进行评价。橡皮筋的弹力做功的处理；数据的处理。
教学方法与
手段
师生、生生讨论互动探究方法
使
用
教
材
的
构
想
新教材变化很大，在动能定理之前先安排了“探究功与物体速度变化的关系”这一节内容，在探究之后再进一步细细地深入学习其它有关功和能的知识，体现了新教材注重探究方法、强调学习过程的特点，突出了自主学习的重要性和必要性。
你用什么办法平衡摩擦力？
如果变力做功能研究了这个课题，那么恒力做功自然也成立。我们能不能设计变力做功的实验来研究呢？
我们能否用橡皮筋做实验呢？
教材提示我们用如图所示的方案探究合力功与小车速度变化关系。
本实验拉力大小如何确定？
橡皮筋的拉力是变力，而且劲度系数也变，怎样变也不知，弹簧变力功的微分方法用不了了（画出F-L图像），那怎么求皮筋做的功？
用弹簧做实验。
不知道……
甲：求劲度，求形变
乙：橡皮筋的弹力是变力，不好求解。
用一根，二根、三根……同样的橡皮筋做实验。做功分别是W，2W，3W……。
甲：用纸带上打出的点，通过
简化一
学生活动，逐渐探究，引向目的。
简化二
高中物理人教版必修二7.6【教学设计】《实验：探究功与速度变化的关系》
《实验：探究功与速度变化的关系》由前面的学习了解了势能、动能的概念，知道了重力势能与重力做功的关系、弹性势能与弹簧弹力做功的关系。
从而促使我们想要探究动能和力做功又有什么的具体关系?想要探究其关系，我们可以先从研究速度与功的关系。
本节教材目的在于为下一节动能定理做准备的，精心探讨实验原理，教师指导演示，让学生边观察，边思考，理解实验原理后，再动手操作，培养学生探究精神和动手能力的同时，对作功与速度平方成正比的物理规律有明确的感性认识，从而为下节动能与动能定理的学习作好准备。
本节课在实验室进行。
【知识与能力目标】（1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；（2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
【过程与方法目标】通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
【情感态度价值观目标】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”的科学理念。
【教学重点】学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法，并会利用图像法处理数据.【教学难点】实验数据的处理方法――图像法PPT 课件，学生实验器材25组木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚，刻度尺.一、复习导入问题：动能的影响因素有哪些？举例说明生：质量和速度师：前两节我们研究了重力势能和弹性势能，重力势能变化的原因是什么？生：重力做功引起重力势能的变化。
师：弹性势能变化的原因又是什么？生：弹力做功引起弹性势能的变化。
师：对一个物体来说他的速度变了，就会引起动能的变化。
那么物体的速度为什么会变化？生：物体受到合外力的作用。
师引入：通过刚才的分析我们知道合外力做功会引起动能的变化。
功是能量转化的量度，想要找到动能与速度的关系，先来研究力对物体做功与物体速度变化的关系。
二、新课教学（一）明确实验思路师：同学们首先结合生活实践猜一猜功与速度变化可能存在什么关系呢？生：v W ∝ ，2v W ∝...........师：那么到底力对物体做功与物体速度变化存在怎样的定量关系我们需要用实验来探究。
人教版高一物理必修二第七章教案设计：7.6探究功与物体速度变化的关系
7.6 探究功与物体速度变化的关系三维教学目标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）学习利用物理图像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物体速度相关量变化的关系，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：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”的科学理念。
教学重点：学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法，并会利用图像法处理数据。
教学难点：实验数据的处理方法――图像法。
教学仪器、器材准备：①钉有2个长直铁钉的长木板（附木块），②小车（300g）③相同的熟胶+-橡皮筋6根（附：细线若干），④j01207火花式打点计时器（附：220v交流电源、备用墨粉纸盘、平直纸带若干）（也可用电磁式打点计时器），⑤计算机（附：大屏幕）。
第六节探究功与物体速度变化的关系1、阅读教材，提出方法（1）实验装置：见右图。
配套器材：课本方案装置（2）实验思想方法：倍增法。
虽为变力做功，但橡皮条做的功，随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
当然，恒力做功时，倍增法同样适用。
（3）数据处理方法：图像法。
作出功－速度（W-v）曲线，分析这条曲线，得出功与速度变化的定量关系。
2、初步的实验步骤：A.先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。
B.把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源。
C.使木板略微倾斜，调节木板的倾角，测量纸带点距直到相等，表明恰好平衡摩擦力。
D.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线，交中垂线于A 点，作为小车每次运动的起始点。
E.使用一根橡皮筋时，将小车的前（或后）端拉到A 点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。
高中物理必修二第七章—7.6 探究功与速度变化的关系
3、实验基本思路：
要探究功与速度的关系，首先功的确定，必须测量 出物体受到的力与物体的位移；其次又必须测出 物体的瞬时速度。
根据这些要求我们如何来设计实验呢？
首先想到的装置是：验证牛顿第二定律的实验装置， 它既可以测力，又可以测位移和瞬时速度。
二、实验方案 方案一：如图所示： 探究绳子拉力对小车做功与小车速度的关系。
的长度都一样，做的功为3W、4W……
这种成倍增加某个物理量的方法叫倍增法
思 小车在木板上做什么性质的运动？ 考
先加速后匀速,再减速
我们要测量的小车的速度是哪个阶段的速度？
橡皮筋恢复原长时的速度。
这个速度该如何测量？
利用打点计时器来测量小车的速度。根据橡皮筋 恢复原长后的匀速运动的位移与所用时间的比值 为小车的瞬时速度
滑动，小车不能做直线运动。
4、小车的质量：小车的质量不能太小，当质量太
小时，用多条橡皮筋时，速度过大，纸带打出的
点数过少，测量速度误差大。一般为300g～400g.
5、实验装置：在长木板上，小车、铁钉、打点计时
器的位置和橡皮筋的长度应调整适当，以保证打在纸 带上的点便于处理，求出小车运动的速度。
6、速度的确定：纸带上的点的分布如图所示，应该
验 板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，
过 直至轻推小车后恰能在平板上做匀速直线运动。
程 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A。先接通打点
计时器电源，
再释放小车。
A
? ?
B
C
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。
人教版必修二《探究功与速度变化的关系》教案设计
《实验：探究功与物体速度变化的关系》教学设计【教学目标】●知识与技能：（1）领会探究功与速度变化关系实验的设计思路，知道该实验探究须测定功与速度两个物理量。
（2）会利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。
（3）会运用图象法探究功与物体速度变化的关系。
●过程与方法：（1）体验探究实验方案的设计思路（2）体验实验操作过程中控制实验条件的方法（3）体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法●情感、态度与价值观：通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养思维方式与能力。
【重点难点】●重点：实验方案的设计，实验数据的采集与处理。
●难点：①变力功的确定（倍增法）；②从寻找W-V关系转向寻找W-V2关系（图像法）【器材准备】带滑轮的小车、导轨（一端可固定橡皮筋，另一端可改变高度）、橡皮筋（两条串联作为一根，每组5根）、电火花打点计时器（带纸带、墨粉纸盘）、毫米刻度尺、计算机、坐标纸。
【教学过程】一、创境激情提出问题（一）温故知新初步感知1、【课件投影】我们通过研究做功知道了：重力做功W G→重力势能Ep=mgh弹力做功W F→弹力势能Ep=kl2/2外力做功→动能？2、情境演示：射箭→箭从静止飞出！3、视频播放：任意球射门→足球从静止飞出。
4、【课件投影】结论：外力对物体做功使物体的动能发生变化。
（二）类比分析提出问题做功→能量变化，外力做功→动能变化，外力做功与动能（速度）变化有什么关系呢？进行合理猜想。
二、实验探究形成规律（一）交流合作设计方案【课件投影】方案设计1、明确实验目的2、设置实验情境 3 、选用实验器材 4、拟定实验方法根据以上几个方面，学生分组讨论进行实验方案设计。
然后师生对比分析，确定方案。
（二）思路分析要点突破1、【课件投影】探究一：功的确定---倍增法温馨提示：⑴每次实验中，橡皮筋拉伸的长度有什么要求？每次实验中，橡皮筋拉伸的长度要相同。
《探究功与速度变化的关系》教学设计
《探究功与速度变化的关系》教学设计教学设计：探究功与速度变化的关系一、教学目标1.知识与技能：了解功与速度变化的关系，掌握计算功的方法；掌握速度与运动的关系。
2.过程与方法：通过实验设计、观察和记录数据等方法，探究功与速度的变化规律。
3.情感态度与价值观：培养学生勇于探究、合作与分享的意识和能力。
二、教学重难点1.重点：探究功与速度的变化规律，培养学生的实验设计和数据处理能力。
2.难点：理解功的计算方法，应用速度与运动的关系。
三、教学过程1.导入（5分钟）通过展示一个小球在斜面上滚动的实验视频，引入问题：小球在斜面上滚动时产生的功与速度有什么关系？2.实验设计（10分钟）让学生分成小组，每组设计一个简单的实验方案，探究功与速度的变化规律。
提供一些参考方案，比如：斜面上滚动小球的实验、小车滑行的实验等。
3.实验操作（20分钟）学生按照小组设计的方案进行实验操作，记录实验数据和观察现象。
4.数据处理（15分钟）学生根据实验数据，计算出小球在滚动过程中做的功的大小，并分析功与速度的关系。
5.结果展示（10分钟）每组学生展示自己的实验结果和分析，互相交流讨论，总结功与速度的变化规律。
6.拓展与应用（15分钟）老师提出一个新问题：当小球滚动的速度不断增加时，做功的大小会怎么变化？让学生进行思考和讨论，提出自己的观点。
7.总结（5分钟）梳理本节课的重点内容，让学生自主总结功与速度的变化规律，并展示在生活中的应用。
8.作业布置布置作业：要求学生写一篇关于功与速度变化规律的文章，探讨在日常生活中遇到的速度与功的关系。
四、教学评价1.学生表现：通过观察学生的实验设计、数据处理和结果分析，评价学生的探究能力和专注度。
2.效果评估：通过学生的作业表现和课堂讨论，评价学生对功与速度变化规律的理解和应用能力。
五、教学反思本节课通过实验设计的方式，让学生亲自动手进行探究，培养了他们的观察、记录和分析能力。
但是，还需要在教学过程中更注重引导学生思考和讨论，激发他们对物理规律的兴趣和探索欲望。
高中物理第七章实验探究功与速度变化的关系教案新人教版必修
6．实验：探究功与速度变化的关系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．学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
过程与方法通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
情感态度与价值观1．体会学习的快乐，激发学习的兴趣；2．通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。
教学重点学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法──倍增法，并会利用图像法处理数据。
教学难点实验数据的处理方法──图像法。
思路方法1．在实验探究活动前，通过提出问题的方式，研究探索的思路，提出研究的方法；2．在实验探究活动中，要围绕分析论证实验预案、确定完善课本方案并在实验操作中改进实验、对实验数据进行分析处理得出结论这条主线进行；3．在实验探究活动后，要善于总结，理出方法；长期积累起来的科学的探究问题的方法，必将对今后的科学探究活动起到积极的指导作用。
教具准备①钉有2个长直铁钉的长木板（附木块）；②小车（300g）；③相同的熟胶橡皮筋6根（附：细线若干）；④J01207火花式打点计时器（附：220V交流电源、备用墨粉纸盘、平直纸带若干）；⑤计算机及投影设备。
［新课导入］从这节开始，我们讨论物体的动能。
通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量，这是我们一贯的思想。
前面已经研究了重力做的功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式。
我们也探究了弹力做的功与弹性势能的关系，并且能够由此确立弹性势能的表达式。
那么，力对物体做的功与物体的动能又有什么样的关系？这一节和下一节将探究这个问题。
大家知道，物体的动能与它的速度是密切相关的，而物体速度的变化又与它受的力有关，所以，这一节我们首先通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。
［新课教学］一、探究的思路1．阅读教材，提出方法（1）实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。
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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”的科学理念
教学方法
自主探究，合作交流
教学器材
有关课件，常规教具
教学重点
探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法，并会利用图像法处理数据
教学难点
实验数据的处理方法――图像法
教学设计：
教学内容与教师活动
学生活动
二、探究过程：
1、实验器材：木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。
2、设计思路：如图
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……
(2)由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3……
(3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时的功W为单位),小车获得的速度为横坐标,作出W-v曲线.
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
3、在探究功与物体速度变化关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是(CD)
A、电源的频率不稳定；B、木板倾斜程度太大
平衡摩擦后,小车开始做加速度越来越小的加速运动，即橡皮筋还在继续对小车做功；橡皮筋恢复原长后做匀速直线运动，做功结束。故点迹是开始密，越来越疏，之后间距相等。因此我们要选择点距相等的点来确定小车的速度，具体做法：测出点距相等的n个点间的位移x,v= .
2、作图技巧
由上一节探究已经知道,弹簧或橡皮筋弹性势能为 kx2，每次必须拉至相同位置,目的是保证每次实验每条橡皮筋的弹性势能相同,这样橡皮筋的条数与弹性势能成正比,使得做的功与橡皮筋的条数成正比.随着橡皮筋条数的增多,做功分别为W、2W、3W……。因此作图时只须W的整数倍就行，不须单位。
(4)如果W-v曲线是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可着手考虑是否存在下列关系:W∝v2、W∝v3、W∝ ……
(5)根据W-v草图,大致判断两个量可能是什么关系.如果认为很可能是W∝v2,就做出W-v2曲线,如果这条曲线是一与纸带选择问题。
第7章《机械能守恒定律》第7课时
教学课题：探究功与速度变化的关系
教学内容
探究功与速度变化的关系
教学目标
知识与技能目标
会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系
过程与方法目标
通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法
一、探究思路
目的：通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系.
思路：
①力对物体做功：物体在力的作用下运动，测出力的大小和位移大小即可求功；
②速度：通过打点计时器和纸带，可求出物体的不同位置的速度；
③变化：改变力的大小，力的功会改变；同时物体加速度、速度等也会变，由于得到几组关联的数据；
④通过表格和图象法可探究力的功与物体速度的关系。
C、没有使木板倾斜或倾斜角太小；D、小车受到的阻力较大
学生课堂完成教材上课后练习，然后小组讨论。最后上黑板展示答案。
课堂总结：
1、倍增法：橡皮筋的弹力做功不便于用公式来计算，可以改变橡皮筋的条数,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
2、平衡摩擦法：实验过程影响实验结果的原因主要是平衡摩擦是否恰当，轻推小车，恰好做匀速直线运动才可以。
四、数据的处理—图象法(Excell软件处理)
1、表格法和数表软件处理数据
2、探究W与v、W与v2、W与v3、W与 之间的图象
方法：①将得到的一组(W,v)值描点于W-v坐标平面内,从点的分布情况来大致判断应该是什么样的曲线；②若(W,v)的图线是曲线不好判断，就试探W与v2、W与v3或W与 的图象，直到提到直线图象。
主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析，略
综合练习：
1、本课实验应用倍增思想得到了橡皮筋对小车做的变力功与速度的平方成正比。这使我们想到：恒力对物体做的恒力功与速度的平方成正比，你如何应用倍增思想设计一个实验加以验证？
2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是（D）
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
3、注意：画图线时应画成平滑的曲线,不能连成折线;在画直线时应尽可能使点落在直线上,不能落在直线上的点应均匀分布在直线的两侧,如图甲、乙所示.
学生阅读教材，提出预案
（1）学生提出多种设计预案，在课上展示设计的思路和方法：课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等。
（2）教师针对各种设计预案，进行分析：
3、图象法处理数据：通过对数据的处理得知W∝v2
回顾本节课的学习内容，提炼主要的知识点，归纳解题方法和注意事项等。