操 作 讨 论
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问题1:物体的动能大小跟哪些因素有关呢?
演示实验《影响小球动能大小的因素有哪些》,请学生通过观察分析。
结合学生讨论指出:从功能关系定性分析得到:动能的大小跟物体的质量、运动速度有关。物体的质量越大,运动速度越大,动能就越大。在物理学中,就用这个量来表示物体的动能。同时指出动能是标量,它的单位同功一样,在国际单位制中都是焦耳。动能是状态量。
课件展示保龄球撞击球瓶做功,动能减少,请学生分析保龄球动能减少的原因。
问题2:若外力对物体做功,该物体的动能总会增加吗?如果物体对外做功,该物体的动能总会减少吗?做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢?
方法引导:我们可以先从简单的情况入手,通过实验来探究恒力做功与动能改变的关系。
指导学生阅读教材P23“实验与探究”部分。
问题3:这个实验需测量哪些物理量?应用什么方法、什么仪器来测量?
引导学生回答:需要测量速度、恒力的功(砝码重力和下落的距离);测速度可用打点计时器。
同时指出:研究物理量之间的关系可以用半定量的方法,不需要测出具体值。同时引导学生思考,如何改变恒力的功。
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学生观察思考分析:质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多,所具有的能量就大。
学生思考分析,保龄球撞击球瓶对外做了功,动能减少。
学生通过讨论,还不能马上得出做功与动能的改变之间的关系。
学生带着问题阅读课文,通过思考讨论交流,并回答问题。
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引导学生学会从实验现象中思考分析,最终总结归纳出结论。同时注意实验方法:控制变量法。
引导学生从功能关系分析问题。
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,才会避免探究的盲目性。
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操 作 讨 论
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问题4:小车运动过程中受几个力?为使细线的拉力充当合力,其他力应怎样处理?
归纳总结:重力、支持力、摩擦力、细线的拉力;为使细线的拉力充当合力,必须将其他力平衡掉。
问题5:如何平衡摩擦力,平衡到什么程度,如何验证?
引导学生思考平衡摩擦力的方法:让木板有一个微小的倾角,使重力沿斜面向下的分力等于小车及纸带受到的摩擦阻力;轻推小车使之匀速运动。
问题6:实验中,是什么力对小车做功?小车做什么性质的运动?初速度、末速度如何求?
引导学生回答:细线的拉力做功;小车做匀加速直线运动;初速度和末速度可通过处理纸带求得。
问题7:如何处理实验数据,得到合力的功与速度变化的关系?
引导学生回答:用图像法处理实验数据,通过图像可以直观的看出物理量之间的关系。即建立直角坐标系,用纵坐标表示力对物体做的功W,用横坐标表示物体的速度的平方v,描点、连线,得出结论。
指导学生实验探究。
学生实验完毕后,指导学生进行数据记录和处理,并得出结论。
问题8:为什么会有误差,怎样才能减小误差?本实验是否还有其他的设计方案,请你于课后思考,并将你的实验方案与其他组的同学进行交流,选择出更好的实验方案。
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思考并回答:重力、支持力、摩擦力、细线的拉力。…
思考回顾力的平衡问题,讨论平衡方法。
进行实验,采集数据:分工合作,共同完成。
分析数据,得出结论:在误差范围内,恒力做功与动能的改变相等。
记下问题,留作课后作业。
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通过学生预习和初步设计实验、激发学生的兴趣,调动积极性。
发展学生设计实验、收集数据、分析论证、交流评估等技能,有利于培养学生的实验能力、与他人合作的能力及尊重实验事实的态度。
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