探究恒力做功与物体动能变化的关系写清实验原理 实验器材 实验操作 实验数据分析 实验结论.谢拉

探究恒力做功与物体动能变化的关系
写清实验原理 实验器材 实验操作 实验数据分析 实验结论.谢拉

学生分析
这是共同必修2的第一次实验探究课,通过“必修1”的学习,学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法,经历了匀变速直线运动的实验研究过程,学习了自由落体运动等相关知识,但时间相隔较久,所以教师一方面要利用学生原有的知识,让学生积极思考讨论,另一方面还要根据学生的认知特点,注意在学习过程中适时对学生引导和点拨,让学生保持学习的热情和探究的乐趣.





教材分析
⒈地位和作用：动能定理是高中物理必修模块中的重要知识环节.通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题.第一次将运动、力、功以及能量联系在一起,为培养学生综合分析问题打下基础.本节内容丰富,有很强的物理实验学科特性.





2.教学目标：
（1）实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,领会科学
探究的过程和探究的主要方法,初步认识动能定理.
（2）培养学生用物理规律去分析解释实际生活中的现象
问题的习惯,让学生感受探究过程中避繁就简的方法
选择.
（3）在探究过程中大胆发表自己对问题的看法,并与他人
相互交流讨论.培养学生的合作精神和实事求是、严
谨 认真的科学态度.






3．教学重点 难点：
重点：实验探究恒力做功与物体动能变化的
关系——动能定理.
难点：探究实验方案的设计和实验数据的获
得及处理.





教学设计
①、在草地上滚动的足球最终慢慢停了下来
问:足球在这一运动过程中,它哪些物理量发生了怎样的变化?
学生可能会提到v、s、a……等,教师在这里只需提取速度变化,从
而引出动能的变化.
问：足球的动能Ek =1 ∕2mv2为什么会变小?
让学生具体分析足球的受力情况（摩擦力）,以及力对足球的做功情况（判断正负功）.
引入：引导学生分析两个常见生活现象
?





②、把一粉笔头或身边的小物体拿到一定高度后静止释放,忽略空气阻力,粉笔头将做什么运动? （自由落体运动）
在这一运动过程中,它的速度、动能将怎样变化?为什么?
让学生具体分析物体在运动过程中的受力情况,
以及力对物体的做功情况,并判断是正功还是负
功?





总结导入新课：
通过前面的学习已经知道, 功与能量之间存在一种转化关系,但是力做 功与物体动能改变大小之间有什么关系呢 ?大于,等于,或者是小于?这节课从最简单的情况入手：恒力做功（限定两个条件：1、物体受恒定外力作用,2、物体做直线运动.）设计实验来探究恒力做功与物体动能改变大小的定量关系.





新课
(一) 提出问题
要探究恒力做功与物体动能改变的关系,需要测量哪些物理
量?怎样根据探究内容来设计适当可行的实验方案?（用什么
方法、器材、实验装置等）
（二）讨论、设计实验方案
（老师给一定的指导,点拨,大家一起讨论设计）
可能讨论出的可行方案：
方案一：研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系（这个方案学生容易想到,也比较简单 ）





教师引导学生回忆研究匀变速直线运动时怎样获得瞬时速度的?





方案二：教材上介绍的方案
怎样确保小车在运动
过程中受恒定的外力作用?
如何平衡摩擦力 ?
通过讨论设计实验方案,产生可能需要的实验器材：小车、打点计时器/电火花计时器、刻度尺、天平/测力计、纸带、细绳、木板、砝码盘、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等.





（三）学生分组实验,记录并分析数据
3
2
1
ΔEk/J
F.S/N.m
V1/ms-1
V2/ms-1
S/m
F/N
物理量
组数
参考表格：





（四）由实验数据得出结论


（五）评估：
对学生实验中好的方面和不妥有待改进的地方,进行评估.
（先让学生自己评估,教师再总结）
① 在实验过程中,你们有遇到实验前没有预见到的困难吗?你们是如何解决的呢?
②在实验过程中,你们认为主要误差是什么?是如何减少误差的?
③如何改进,可以使你们的实验更完美一些呢?
（六）交流与讨论：
了解其他组的实验情况,哪些地方是值得你学习的,你可以给他们提出改进意见吗?
在误差允许的范围内,恒力所做的功等于物体动能变化的大小 .





课后作业及思考：
（1）根据牛顿第二定律和运动学公式推导出实验
结论.
（2）通过以上探究过程你在哪些方面有了收获?哪些方面遇到困难需要提高?回顾实验过程,认真思考,完成实验报告
（3）若物体不是受恒力做功,也不是做直线运动,以上探究出的结论还成立吗?
（4）今天实验得出的结论可以推广吗?怎样推广应用?