视频标签:功与速度变化的关系
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视频课题:探究功与速度变化的关系_高中物理说课视频(费继新)
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探究功与速度变化关系的再讨论
1实验器材
小车、木板、天平、弹簧秤、滑轮、钩码、重锤、打点计时器、气垫导轨、弹簧、小球、刻度尺等
2创新要点/改进要点
创新点:通过让学生自主设计并完成探究性实验,培养学生科学探究和物理实验的核心素养
3实验原理/设计思路
学生根据必修2教材中《实验:探究功与速度变化关系》一节课中提供的两个参考案例,设计新的实验,将两个案例中存在的不足加以分析改进,设计“完美的”实验。
4教学目标
1、定量的讨论功与速度变化(及质量)的关系
2、学生能自主设计并完成简单的探究性实验
3、发扬学生之间的团结合作精神,鼓励探讨和交流活动
4、培养学生的探究意识和质疑精神
5教学内容
一、针对教材实验案例提出问题
二、学生根据已学知识设计实验
三、学生根据设计实验进行实验操作
四、实验结果的总结与交流
6教学过程
一、学生对教材中给的两个实验案例提出问题。
案例一
教材中要求重物质量远小于小车质量,近似认为重物重力等于对小车的拉力来计算功的大小
学生提出:能否消除计算拉力做功偏大这个系统误差?
案例二
橡皮筋拉小车做的功,一条为W两条为2W三条为3W……,利用橡皮筋的条数来量化功,但功没有具体的数值
学生提出: 这种方法功没有具体数值,找不到功与速度的定量关系,不清楚小车质量在其中的关系,能否找到一种方案,能够测出功的具体数值。
学生希望有更加完美一点的实验方案,向教师请教,教师并没有直接给学生答案,而是鼓励学生自己解决问题
二、学生根据已学知识设计实验(20分钟)
学生在教师鼓励下,分成几个合作小组,根据已学知识,发挥想象,自主研究设计实验。学生热情非常高,教师给出几条建议:(一)实验器材要利用实验室现有的器材(二)实验要简单易行,便于操作测量(三)要尽可能准确。
以下是学生设计的几个比较有代表性的实验方案
方案一
如右图
利用自由落体实验装置,测出重锤重力
再找出mgh和v2的关系
方案二
将小车置于斜面上,用弹簧秤测出其下滑分力F的大小,再通过打点计时器测出位移和速度进一步找出下滑分力做的功Fx和v2的关系
方案三
利用教材“参考案例一”中的实验装置进行实验,如图一,数据处理时把图一等效为图二把小车和重物看成一个整体在一条直线上,重物的重力即为合外力F,找出合力做的功Fx和v2的关系
方案四
1利用上节课“探究弹性势能表达式”知道弹簧 弹力做的功为 kx2/2,将弹簧定量压缩释放,找出W与v2的关系
方案五
1利用平抛运动的知识求出小球的运动速度v
2利用弹簧弹力做的功为将弹簧定量压缩释放,找出W与v2的关系
方案六
通过如图所示的动滑轮装置能够测出绳子拉小车的力F,打点计时器测出小车的速度v和位移x,找出Fx和v2的关系
三.学生根据前面自己设计的实验方案进行实验教师同时给予指导(25分钟)
方案一:实验进展顺利,学生得出了合理的结论,并且得出W—V2图线的斜率为小车质量的一半
方案二:开始学生在测量小车沿斜面下滑的合力时,没有考虑静摩擦力与滑动摩擦力的区别,小车静止状态下来测量的,后经过教师提示,学生改用小车缓慢下滑读出测力计读数。在讨论阶段有学生建议用气垫导轨和光电门装置误差更小。
方案三:由于之前教师进行过演示实验,所以实验进展顺利,学生得出了合理的结论,并且得出W—V2图线的斜率为小车质量的一半
方案四:实验初期就遇到了困难,弹簧没办法固定,后来同学想方设法将其固定,又发现小车经常偏离轨道,又采用两根弹簧,同时还需测量劲度系数,实验进展缓慢,最终没有得出合理的实验结论。
方案五:实验最初,也出现小球跑偏,后来将小球放入凹槽,才避免出现实验四的情况,最终得出了合理的结论。
方案六:学生最初采用重锤拉动小车,发现弹簧秤有较大的示数变化。但由于重锤质量较大,加速度较大,所以失重严重,发现弹簧秤有较大的示数变化,不符合实验要求的恒力。后经过同学研究将重锤改为质量轻小的钩码,顺利的完成了实验。
四、实验结果的总结与交流(15分钟)
实验小组限时介绍自己的实验过程和实验结论,最后大家加以讨论并提出建议和表扬,评出最理想的实验,教师给予肯定
7效果评价
本节课是通过学生的自主设计并完成探究性实验,培养了学生实验探究和科学思维的核心素养。但由于缺乏办学条件,学生不能接触相关的数字实验内容,所以学生也就没有相关的实验创新,相信随着时代的进步,将来的农村孩子也能走进数字实验室。
视频来源:优质课网 www.youzhik.com