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視頻標簽：功與速度變化的關系
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：探究功與速度變化的關系_高中物理說課視頻（費繼新）
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探究功與速度變化關系的再討論
1實驗器材
小車、木板、天平、彈簧秤、滑輪、鉤碼、重錘、打點計時器、氣墊導軌、彈簧、小球、刻度尺等
2創新要點/改進要點
創新點：通過讓學生自主設計并完成探究性實驗，培養學生科學探究和物理實驗的核心素養
3實驗原理/設計思路
學生根據必修2教材中《實驗：探究功與速度變化關系》一節課中提供的兩個參考案例，設計新的實驗，將兩個案例中存在的不足加以分析改進，設計“完美的”實驗。
4教學目標
1、定量的討論功與速度變化(及質量)的關系
2、學生能自主設計并完成簡單的探究性實驗
3、發揚學生之間的團結合作精神，鼓勵探討和交流活動
4、培養學生的探究意識和質疑精神
5教學內容
一、針對教材實驗案例提出問題
二、學生根據已學知識設計實驗
三、學生根據設計實驗進行實驗操作
四、實驗結果的總結與交流
6教學過程
一、學生對教材中給的兩個實驗案例提出問題。
案例一
教材中要求重物質量遠小于小車質量，近似認為重物重力等于對小車的拉力來計算功的大小
學生提出:能否消除計算拉力做功偏大這個系統誤差?
案例二
橡皮筋拉小車做的功，一條為W兩條為2W三條為3W……，利用橡皮筋的條數來量化功，但功沒有具體的數值
學生提出: 這種方法功沒有具體數值，找不到功與速度的定量關系，不清楚小車質量在其中的關系，能否找到一種方案，能夠測出功的具體數值。
學生希望有更加完美一點的實驗方案，向教師請教，教師并沒有直接給學生答案，而是鼓勵學生自己解決問題
二、學生根據已學知識設計實驗（20分鐘）
學生在教師鼓勵下，分成幾個合作小組，根據已學知識，發揮想象，自主研究設計實驗。學生熱情非常高，教師給出幾條建議：(一)實驗器材要利用實驗室現有的器材(二)實驗要簡單易行，便于操作測量(三)要盡可能準確。
以下是學生設計的幾個比較有代表性的實驗方案
方案一
如右圖
利用自由落體實驗裝置，測出重錘重力
再找出mgh和v2的關系
方案二
將小車置于斜面上，用彈簧秤測出其下滑分力F的大小，再通過打點計時器測出位移和速度進一步找出下滑分力做的功Fx和v2的關系
方案三
利用教材“參考案例一”中的實驗裝置進行實驗,如圖一，數據處理時把圖一等效為圖二把小車和重物看成一個整體在一條直線上，重物的重力即為合外力F,找出合力做的功Fx和v2的關系
方案四
1利用上節課“探究彈性勢能表達式”知道彈簧 彈力做的功為 kx2/2,將彈簧定量壓縮釋放，找出W與v2的關系
方案五
1利用平拋運動的知識求出小球的運動速度v
2利用彈簧彈力做的功為將彈簧定量壓縮釋放，找出W與v2的關系
方案六
通過如圖所示的動滑輪裝置能夠測出繩子拉小車的力F，打點計時器測出小車的速度v和位移x,找出Fx和v2的關系
三.學生根據前面自己設計的實驗方案進行實驗教師同時給予指導(25分鐘)
方案一：實驗進展順利，學生得出了合理的結論，并且得出W—V2圖線的斜率為小車質量的一半
方案二：開始學生在測量小車沿斜面下滑的合力時，沒有考慮靜摩擦力與滑動摩擦力的區別，小車靜止狀態下來測量的，后經過教師提示，學生改用小車緩慢下滑讀出測力計讀數。在討論階段有學生建議用氣墊導軌和光電門裝置誤差更小。
方案三：由于之前教師進行過演示實驗，所以實驗進展順利，學生得出了合理的結論，并且得出W—V2圖線的斜率為小車質量的一半
方案四：實驗初期就遇到了困難，彈簧沒辦法固定，后來同學想方設法將其固定，又發現小車經常偏離軌道，又采用兩根彈簧，同時還需測量勁度系數，實驗進展緩慢，最終沒有得出合理的實驗結論。
方案五：實驗最初，也出現小球跑偏，后來將小球放入凹槽，才避免出現實驗四的情況，最終得出了合理的結論。
方案六：學生最初采用重錘拉動小車，發現彈簧秤有較大的示數變化。但由于重錘質量較大，加速度較大，所以失重嚴重，發現彈簧秤有較大的示數變化，不符合實驗要求的恒力。后經過同學研究將重錘改為質量輕小的鉤碼，順利的完成了實驗。
四、實驗結果的總結與交流（15分鐘）
實驗小組限時介紹自己的實驗過程和實驗結論，最后大家加以討論并提出建議和表揚，評出最理想的實驗，教師給予肯定
7效果評價
本節課是通過學生的自主設計并完成探究性實驗，培養了學生實驗探究和科學思維的核心素養。但由于缺乏辦學條件，學生不能接觸相關的數字實驗內容，所以學生也就沒有相關的實驗創新，相信隨著時代的進步，將來的農村孩子也能走進數字實驗室。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
