探究功与速度变化的关系说课稿2篇

一、 教材分析与学情分析

（1）教材分析

本节是人教版物理必修2第七章第六节的内容，通过前面几节内容的学习，学生已经建立了重力势能、弹性势能的概念，知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的关系。本节内容是前面两节内容的继续，用做功与能量的关系探索另一种能量及其表达式：动能。由于动能的问题比势能复杂些，所以本节暂不直接涉及动能，而是先找到一个与动能密切相关的物理量---速度，先研究速度与功的关系。

本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会，培养学生实验探究的能力，提高学生理论联系实际的水平。本节内容是寻求动能表达式的实验探究过程，下节内容（动能和动能定理）是寻求动能表达式的理论探究过程，本节内容的实验探究为下节内容的理论探究奠定了一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用，前后两节内容共同构成了一个较为完整的体系。通过这两节课的学习，有利于培养和发展学生的课题意识和实验探究能力。

本节我准备用两课时完成，第一课时，通过师生间的互动与共同探究，结合适当演示的方式解决实验的设计思路问题，探讨操作技巧问题和数据处理问题，使学生对探究过程有一个初步的认识。第二课时，以学生的实际操作为主，学生分组进行实验，教师巡回指导，对实验中出现的各种问题进行总结并通过讨论予以解决，得出结论。

（2）学情分析

本节内容是一节实验探究课，实验探究学生以前有所接触，如物理必修一中的“探究小车速度随时间变化的规律”与“探究加速度与力、质量的关系”。通过以前这一类探究实验的学习，学生已经具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力。尤其是纸带的处理已接触多次，平衡摩擦力的必要性及基本方法学生也已了解，至于图线处理时从关系不明的曲线通过改变坐标量转化为关系较明朗的直线的方法在“探究加速度与力、质量的关系”中也曾接触，学生有一定的基础，但还是有一定的思维和操作难度，教学中应注意合理的启发。另外，以前接触的力都是恒力，而这一节牵涉到变力问题，这又是一个思维台阶，应通过对话启发学生理解感悟将做功增倍代替求具体功数值的巧妙之处。

二、教学目标

（1）知识与能力：能够领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路。明确用一根橡皮筋所做的功为单位简化问题的思想方法，知道利用小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。

（2）过程与方法：能独立进行实验操作，会采集实验数据。能够对实验数据进行分析与处理中寻找与的关系。

（3）情感态度与价值观：让学生经历自主探究、合作学习的情感体验。

三、重点难点

本节教学内容的重点是实验方案的设计，难点是通过对实验数据的分析得出功与物体速度变化的关系。

四、教学策略与手段

为了突出教学重点，突破难点，体现新课标“以人为本，主动发展”的教学理念，突出学习的“再创造”，构建学生主动的学习活动过程，在教学策略上我采用：创设问题情境————学生自主探究——辨析与研讨——反思与评价组成的“四环节”探究式教学策略。

同时，根据教学实际情况将有意义的接受式学习与“四环节”探究式教学相结合，体现教学方法的灵活性和针对性。

利用多媒体辅助教学，用Excel处理实验数据。

五、教学设计

（一）实验介绍

1.实验目的：

本实验的实验目的是探究功与速度的变化关系。我们知道，功是力在空间上的积累效应，是一个过程量，而速度是一个状态量，速度变化才是过程量，所以我们必须向学生交代清楚这一点，并指明当我们研究力对原来静止的物体做功时，速度变化的大小与物体获得的速度在数值上是相同的。于是我们的实验目的为探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。

2. 实验器材：

我们所需要的实验器材有：长木板、橡皮筋、小车、砝码、交流电源、电火花或电磁打点计时器、纸带、刻度尺、坐标纸

3. 实验原理：

由于我们要探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，所以我们要想办法来测量出功与速度的数值，进而研究它们之间的关系。

通过上一节弹簧变力功的学习我们知道，当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算。因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，逐步引导学生得出用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W从而回避了直接求功的这种方法。在引导过程中，我将通过让学生思考讨论的方式寻求出这种方法，并说出这种方法的巧妙之处及不选其他方法的理由。而不是直接把思路展示给学生，让学生体验思维的乐趣。

小车在橡皮筋的弹射下，先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，选哪些点来研究呢？理论上讲选加速阶段或匀速阶段的点都是可以的，选加速阶段的点时，只要我们每次都从距第一个点距离相同的位置处取点计算其瞬时速度即可，但相比取匀速阶段的点来说，后者只需用任意一段位移与发生这段位移所用时间相比即可求出弹力做功使小车获得的速度，更方便。所以我们取匀速阶段的点来求速度。

（二）实验方案的完善

1.导轨代替长木板

为保证小车沿直线运动，我用导轨代替长木板。用导轨后为了固定橡皮筋，一开始我自制了如图所示的装置，用这种装置，一个人就可以完成实验，很方便。但是这种中间有槽可固定支架的特制导轨仅在我校数字实验室存放，且数量有限，不利于大规模学生实验的进行，因此用它来做演示实验。

做演示实验时，小车拉到轨道一端，用一根橡皮筋弹射小车，提出问题：“怎样可使小车获得更大的速度”？学生思考并交流讨论后可能会回答出：把橡皮筋拉得更长，换用劲度系数更大的橡皮筋，增加橡皮筋条数等方案。

于是定性演示学生提出的三种不同方法，验证学生的想法。通过定性分析和演示，

使学生对研究的问题有一个初步的感性认识，降低思维的台阶，尤其是“增加橡皮筋条数”的方法为后面变力功测量的难点破解打下感性基础。

在学生实验中，采用实验室常用导轨，由于这种导轨没有可以固定橡皮筋的地方，于是让学生思考，提出方案。提高学生分析解决实际问题能力。（用手按住，且保证皮筋有效长度相等）

2.关于橡皮筋的选用

从本实验的设计思路看，橡皮筋的选择是关键。本实验要求用相同规格的橡皮筋，但市场上常见的橡皮筋粗细不一，一致性差，不同橡皮筋之间的弹力差异也比较大。而且由于橡皮橡皮筋比较粗，弹力偏大，当实验中橡皮筋的数目增至4根以上时，弹力过大，纸带上打出的点数过少，以致找不出小车作匀速运动时所打出的点。因此，市场上常见的橡皮筋并不适合用在本实验中。现在，市场上可找到的如图所示的横断面为圆形、单根半径约为0.7的橡皮筋比较适合于本实验。选择橡皮筋时，让学生参与进来，这是提高学生分析解决实际问题能力的好机会。

3. 关于平衡摩擦力

小车运动过程中不可避免会受到阻力，这样在小车运动过程中不仅有橡皮筋的弹力做功，还有摩擦阻力做功，如果不平衡摩擦力，当橡皮筋逐根增加时，合力做功并不成倍增加，为此我们必须平衡摩擦力使橡皮筋做的功就是合力做的功。因此，从这个角度看，平衡摩擦力是必要的，而且是必须的。将导轨安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直到轻推小车后使小车恰能在导轨上做匀速直线运动为止。看小车是否做匀速直线运动，可通过纸带上打出的点是否均匀来判断。引导学生分析平衡摩擦力的必要性及方法。

（三）采集数据，生成结论

怎样判断功与速度变化的关系呢？由于前面我们学习“探究加速度与力、质量的关系”时接触过类似问题，学生很容易能想到作图线的方法。如果图像是一条直线那么它们就成正比关系，如果不是又怎样呢？学生思考交流后会答出可以分别作出W-,W-，W-，W-等关系曲线，从中寻求答案。这样，引导学生设计出表格。从纸带上计算小车的速度的方法，大家都已学过，很容易计算出，至于，及，笔算已不太可能，采用让学生用计算器计算的方法求出结果，然后在坐标纸上描点连线，分别作出的关系曲线。由于要做的图较多，学生可以分工合作，每人做其中一个或两个，这样可以增强学生的合作意识，让学生亲身体验作图过程，对得出的结论有更深刻的印象。关于数据处理，还可以组织学生去计算机室，指导学生利用Excel描点拟合图线，让学生亲身体验现代技术的便捷。

探究功与速度变化的关系说课稿二

【教学思想】

设计的课堂以学生为中心，注重生生互动、师生互动。在教师引导下充分让学生大胆猜想、自主设计、自主操作，利用小组讨论、汇报交流、协同操作，全面体验感悟实验探究的各个环节，培养学生自主探究、合作学习的能力。

针对研究的问题---功与速度变化的关系，引导学生进行实验方案的设计，经过交流比较，设计出既与教材相联系、又不被教材所束缚的创新实验方案，突出学习与创新相结合的教学理念。

针对实验数据的处理，在引导学生体验手工描点绘线的基础上，进一步引导学生学习利用计算机软件（Excel）描点拟合图线，使实验数据处理显得更简捷，让学生进一步体验现代技术在实践中的运用。

【教材分析】

《课程标准》在“机械能和能源”这一主题中要求：“通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理”。显然，本节的实验探究是下一节“动能和动能定理”理论探究的实践基础，两节课共同解决一个问题：功与动能之间的关系。

本节内容是前面两节内容（重力势能、探究弹性势能的表达式）的继续，用做功与能量的关系探索另一种能量及其表达式：动能。由于动能的问题比势能复杂些，所以本节暂不直接涉及动能，而是先找到一个与动能密切相关的物理量---速度，先研究速度与功的关系。

本节内容的主要目的是让学生经历和体验实验探究的过程，培养学生实验探究的能力。本节内容是寻求动能表达式的实验探究过程，下节内容（动能和动能定理）是寻求动能表达式的理论探究过程，本节内容的实验探究为下节内容的理论探究奠定了一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用，前后两节内容共同构成了一个较为完整的研究课题。通过这两节课的学习，对学生课题意识的形成、探究能力的培养和发展会产生不可低估的作用。

【学情分析】

本节内容是一节实验探究课，实验探究学生以前有所接触，如物理必修①中的“探究小车速度随时间变化的规律”与“探究加速度与力、质量的关系”。通过以前这一类探究实验的学习，学生已具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力。学生有较好的基础，至于图线处理时从关系不明的曲线通过改变坐标量转化为关系较明朗的直线的方法在“探究加速度与力、质量的关系”中也曾接触，学生有一定的基础，但还是有一定的思维和操作难度，教师要注意合理的启发。另外，以前接触的力都是恒力，而这一节牵涉到变力问题，这又是一个思维台阶，教师要通过对话启发学生理解感悟“功的倍增法”的巧妙之处。

【教学目标】

一、知识与技能

1、领会探究功与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，知道如何得到物体速度的变化。

3、能进行实验操作，会采集实验数据。

4、会利用图像法寻找w与v的关系。学会使用excel软件处理数据的技能。

二、过程与方法

1、通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。

2、通过解决变力做功问题，体会科学方法的精妙。

3、通过excel软件的使用，再一次体会计算机技术在辅助实验方面的作用。

三、情感态度与价值观

通过探究过程激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。

【教学重点】

1、实验方案的制定和实施。

2、数据的图像处理。

【教学难点】

1、橡皮筋的弹力做功的处理。（倍增法）

2、数据的处理。（图像法）

【教学策略】

采用“问题→猜想→实验→结论→新问题”的探究式教学模式。教师合理地启发引导，让学生自主探究，合作学习，体验探究的思路、方法技巧，体验成功的乐趣。通过生生交互活动与师生交互活动，培养学生合作探究意识，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

【教学资源】

自制多媒体课件、弹弓、长轨道（侧面分别钉上两个钉子 ）、轨道小车、足够数量相同规格的橡皮筋、直尺和卷尺、计算机（装有excel软件）、气垫导轨、数字计时器、坐标纸、实物投影仪等等

【教学过程】

教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计思路及意图

课题引入 教师：同步播放ppt图片。

2、提问1：同学们，小时候玩过弹弓吗？如何将弹丸射出去了？想一想，怎样让弹丸获得更大速度呢？

3、演示：拉伸橡皮筋，再释放橡皮筋，弹丸飞出去。

4、提问2：平时的课外活动中，你们最爱什么球类运动？

对所提问问题简析，引导学生思考对物体做功越多物体速度变化越大的物理现象。

引入课题：功与速度变化究竟有怎样的关系呢？

我们一起来研究这类问题。

在老师引导下观看图片和演示实验，回忆生活中的物理，体会对物体做功与物体速度变化的关系。

学生思考回答老师所提问题。

用学生喜欢的生活中做功使物体速度变化的例子（小时候玩过的弹弓游戏、熟悉的课外活动中球类运动）激发探究的欲望，使学生满怀兴趣地直入主题。

研究方法

提问：想一想，要探究做功与速度变化的关系，我们可以什么方法来研究呢？

给出实验研究的提示：可以设计一个实验，测出力对物体做功的数值，再测出做功下物体速度变化值，采集多组数据，分析他们之间的关系。比如，弹弓发射弹丸，测出橡皮筋对弹丸的功，测出弹丸速度的变化，再分析他们间的关系。

思考回答问题：用实验的方法。

学生有过类似问题的研究经历，是比较容易想到采用实验的方法。

探究思路 安排学生阅读教材探究的思路这部分内容。引导学生解决制定实验方案中的三个问题。

功是力与力方向上位移的乘积，直接测量功是比较困难的，为了使探究更简单，我们可以采用特殊的办法。设置情景让外力对物体做功成倍数改变，将每一次的功分别以1W，2W，3W变化，并不直接测出功的数值。

问题1：怎样让对物体做功成倍数增加呢？

如果用恒力对物体做功，怎样让对物体做功成倍数增加呢？

恒力对物体做功的思路固然简单，但考虑到生活生产中，变力做功的情况更多，如果就用几根相同的橡皮筋对物体做功，大家想一想，怎样让对物体做功成倍数增加呢？

教师总结：相同形变量，根数成倍数增加的橡皮筋对物体做成倍数增加的功。

问题2：要测出对物体做功前后，物体的初末速度。为了使测量变得简单，实验中，可以对原来静止的物体做功，只要测出对物体做功结束时，物体的速度，就得到了做功后物体速度的变化。根据我们前面学过的知识，如何测量物体的速度呢？

问题3：我们用什么方法分析试验数据呢？

教师举例：纵坐标表示橡皮筋对物体做的功，横坐标表示物体获得的速度。做出功与速度变化曲线，甚至做出功与速度变化平方的曲线。

阅读教材探究的思路这部分内容。

从教材中给出的两个案例得到一些启示。在老师引导下思考回答问题。

回答问题1：

如果用恒力对物体做功，使物体在力的方向上移动相同的距离S，第一次用恒力F，第二次用恒力2F，第三次用恒力3F，则功就对应1W，2W，3W。或者用同一恒力使物体在力的方向上分别移动1S，2S，3S的距离，则功也对应1W，2W，3W。

提出方案一：设法使橡皮筋的形变量按倍数增加，即橡皮筋的形变量依次为1X、2X、3X……，对应的功就依次为成倍数增加。

提出方案二：设法使橡皮筋的根数按倍数增加，即橡皮筋依次为1根、2根、3根……，对应的功就依次为1W、2W、3W…

回答问题2：打点计时器，数字计时器，平抛，——

回答问题3：用列表法或图像法来处理实验数据。

结合演示的实例选景分析，增加物理学习的亲切感。

以合理的科学的特殊、简单的方案设计思路引导学生思考设计思路，可以降低学生思维的难度。

培养学生在实验探究前要养成思考的习惯。有了正确的探究思路，才能避免探究的盲目性。

同学们的思维很活跃，在教师的引导下师生共同讨论先解决制定探究方案必须解决的共同难题。

介绍仪器

长轨道（侧面固定两个小立柱 ）、轨道小车、足够数量相同规格的橡皮筋、直尺或者卷尺、计算机（装有excel软件）、气垫导轨、数字计时器、坐标纸、投影仪等等。

教师简单介绍器材。

学生观察实验器材，并回忆各实验器材的使用方法，联系探究功与速度变化的主题，考虑如何选择器材制定实验探究方案。尽量提供学生熟悉的实验器材，可以使学生在已有的实验能力上进一步提高，同时也增加了学生探究的热情。

制定探究实验方案

布置学生结合刚才的讨论，用相同形变量、根数成倍数增加的橡皮筋对物体做成倍数增加的功，再测对物体做功结束时物体速度的思路，从提供的试验器材中选取器材，设计出实验方案。

指导学生思考实验方案，并观察设计比较好的实验思路。

有选择性的找小组代表展示实验方案。

评价学生展示的实验方案。

学生根据已有知识，小组内思考讨论制定探究实验方案。

学生展示设计的实验方案。

方案一：利用橡皮筋弹射可以在气垫导轨上滑动的滑块，用数字计时器直接测出橡皮筋对物体做功后，物体获得的速度，再研究功与速度之间的关系。

方案二、弹弓弹射弹丸，测出弹丸平抛运动后的水平射程。

方案三、橡皮筋弹射小车，测出小车在金属轨道上运动的位移。

通过合作方式设计实验方案，培养学生团结协作的团队精神；通过展示学生小组的研究成果，使全体学生获得成功的体验；通过比较选择方案，使学生开阔了视野，并使下一步的研究更趋合理。

学生实验 根据制定的实验方案，指示学生分组实验。

巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件。指导学生完成实验。

学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。

巡视、指导学生作图，收集各种信息，为寻找学生汇报成果做准备。 四人一组进行实验，完成实验操作，记录实验数据，并进行数据处理。

在坐标纸上建立坐标系，描画W—V和W－V2等等图来观察分析功与速度的关系。或者用计算机处理实验数据。在已有的能力上，独立完成探究过程。有的学生可能会走弯路，甚至失败，但重要的是让学生亲历数据处理的探究过程。同时，运用现代技术处理数据，培养学生的现代意识，感受更多更简捷的数据处理方法。

总结探究结论 用实物投影仪展示学生实验成果，肯定成功之处，同时指出并改进作图的一些不规范或错误之处。

找用Excel处理数据较熟练的学生，在屏幕上运用Excel描出W－V的图，分析发现其近似二次函数曲线，再用Excel算出V2值，描出W－V2的图，用直线拟合，得出W－V2图为过原点的直线。则初步得出W∝V2的关系。

评价学生实验操作。