2024-2025学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 6 实验：探究功与速度变化的关系（4）教学实录 新人教版必修2.docx
2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律6实验：探究功与速度变化的关系（4）教学实录新人教版必修2
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律6实验：探究功与速度变化的关系（4）教学实录新人教版必修2
设计意图
本节课通过实验探究功与速度变化的关系，帮助学生理解机械能守恒定律，培养学生科学探究能力，提高实验操作技能。通过实验操作，学生能够掌握功的计算方法，理解动能与速度的关系，为后续学习动能定理打下基础。
核心素养目标
1.发展科学探究能力，通过实验探究功与速度变化的关系。
2.培养数学建模能力，学会运用数学方法分析物理现象。
3.提升科学思维，理解动能与速度的关系，形成科学的世界观。
学习者分析
1.学生已经掌握了相关知识：学生在学习本节课之前，已经学习了牛顿第二定律、动能和势能等基础物理概念，具备一定的物理实验操作能力。
2.学习兴趣、能力和学习风格：高中学生对物理实验普遍感兴趣，愿意动手操作，但部分学生可能对物理概念理解不够深入，需要通过实验加深理解。学生能力方面，部分学生具备较强的观察能力和实验操作技能，但部分学生可能动手能力较弱。学习风格上，学生既有偏好于理论学习的，也有偏好于实践操作的。
3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在探究功与速度变化的关系时，可能对功的计算方法理解不够，导致实验结果不准确。此外，学生在分析实验数据时，可能难以建立动能与速度之间的关系，需要教师引导和指导。部分学生可能因为实验操作不熟练而影响实验结果，需要教师在实验过程中给予个别指导。
教学资源
-实验器材：小车、斜面、打点计时器、纸带、刻度尺、钩码、细线
-软硬件资源：计算机、数据采集与分析软件
-课程平台：学校内部物理教学平台
-信息化资源：相关实验视频、教学课件、实验指导手册
-教学手段：多媒体教学、实物演示、分组讨论
教学过程
一、导入新课
（老师）同学们，上一节课我们学习了动能和势能，以及它们之间的关系。今天我们将进一步探讨功与速度变化的关系，也就是我们要探究的机械能守恒定律。请大家回忆一下，机械能守恒定律是什么？
（学生）机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总和保持不变。
（老师）很好，我们已经有了机械能守恒定律的基本概念。今天，我们将通过实验来探究功与速度变化的关系，进一步验证机械能守恒定律。
二、实验准备
（老师）首先，我们需要准备实验器材。请同学们按照实验步骤，将小车、斜面、打点计时器、纸带、钩码、细线等实验器材准备好。
（学生）好的，老师。
三、实验操作
（老师）现在，我们将进行实验。首先，将小车放在斜面的顶端，然后将钩码挂在细线上，连接到小车上。请同学们注意观察，当钩码从斜面顶端滑下时，它会拉动小车，使小车加速运动。
（学生）明白了，老师。
（老师）请同学们按照以下步骤进行实验：
1.将小车放在斜面的顶端，调整斜面的倾斜角度。
2.将钩码挂在细线上，连接到小车上。
3.用打点计时器记录小车运动过程中的时间间隔和位移。
4.重复实验多次，记录不同斜面角度下的数据。
四、数据收集与分析
（老师）请同学们将实验数据记录在表格中，包括时间间隔、位移、钩码的质量和斜面角度等。
（学生）好的，老师。
（老师）接下来，我们将对实验数据进行分析。首先，我们需要计算小车在不同时间间隔内的平均速度。然后，根据牛顿第二定律，我们可以计算出小车所受的合外力。最后，结合功的计算公式，我们可以计算出钩码对小车所做的功。
五、讨论与交流
（老师）请同学们分组讨论，分析实验数据，看看是否能够得出功与速度变化的关系。
（学生）我们小组分析了数据，发现随着斜面角度的增加，小车的速度增加，钩码对小车所做的功也增加。
（老师）很好，你们的观察很准确。那么，我们如何从理论上解释这个现象呢？
六、理论推导
（老师）根据机械能守恒定律，我们知道小车的机械能守恒，即动能加势能等于常数。我们可以通过实验数据计算出小车在不同位置的速度和势能，从而验证这个定律。
七、结论与反思
（老师）通过本节课的实验探究，我们验证了机械能守恒定律，并探究了功与速度变化的关系。请同学们总结一下，今天我们学习了哪些内容？
（学生）我们学习了如何通过实验探究功与速度变化的关系，以及如何运用机械能守恒定律来解释物理现象。
（老师）非常好。在今后的学习中，希望大家能够将实验与理论相结合，不断提高自己的科学探究能力。
八、布置作业
（老师）请大家完成以下作业：
1.写一篇实验报告，总结实验过程和结果。
2.思考如何将本节课的实验方法应用于其他物理现象的探究。
（学生