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探究合外力做功和物体动能变化关系是教科版必修2第四章第四节动能和动能定理中的一个活动内容。根据新课标 "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"的要求以及本节教材结构分析，该活动要求教师创造性地采用了实验探究的方法定量地研究外力对物体做功与物体动能的变化关系，最后归纳得出结论。但是学生习惯于验证性的实验，习惯于传统的实验教学模式，而对探究性实验有一种畏惧感。因为探究实验是以自主尝试、经历为主的学习过程。实验探究侧重于问题的提出和探究过程的开放。提倡让学生自己做出结论，重视交流感想与收获，重视学生对实验计划的设计。因此，探究性实验注重过程，注重原理的分析、讨论，注重启发引导。
教材中采用探究a与f、m之间的关系实验装置(如下图)进行定量探究。本实验教学难点有三：一、高一学生在刚开始学习高中物理时由于抽象思维刚刚起步所以一遇到探究性实验，容易产生畏难情绪；二、实验原理的深入理解；三、实验装置的误差分析。为了更好解决这些难点，在教学中，把实验装置的介紹和实验原理的分析融合在一起，采用问题启发引导，激发兴趣。在学生充分预习的情况下，主要围绕以下几个问题进行设计、探究、分析。
1、本实验的研究对象是什么？（小车）2、本实验如何获取动能变化？教师展开引导分析，需要测量小车运动的初速度v初、末速度v末和小车的质量M。（1） 小车的质量M怎么获取？学生回答：需要天平测量。（2） 小车的初末速度怎么获取？教师引导分析，在普通物理实验室没有直接测量速度的实验器材，结合以前所学知识，该怎样获取？学生讨论分析：采用打点计时器打点，通过分析纸带，得到速度。3、本实验如何获取W合？教师展开引导：W合=FScosα，进一步提问：（1） 小车位移S怎么获取？教师引导，学生讨论分析得出结论：在打出的纸带上选取合适的两点AB作为小车运动的初末位置，位移S就解决了。（2） 如何获取F合？结合装置，对小车进行受力分析（如图2），结果小车的合外力由绳子拉力T和摩擦力f构成。（3） 摩擦力f，由于没有告诉摩擦系数，获取f比较困难，想一想，我们在利用此装置探究a与f、m之间的关系时，是如何解决这个困难的？学生讨论分析:平衡摩擦力。（4） 怎么平衡摩擦力f？学生讨论分析：把靠近打点计时器一端稍微垫高点。（5） 进一步追问：什么情况才合适？（6） 学生分组讨论，得出结论：物体在斜面上匀速运动时，就合适了。（7） 理论条件是什么？引导学生受力分析，如图3。学生再次深入讨论，从受力分析、正交分解的角度得出：假设斜面与小车间的摩擦系数为μ，当Mgsinα=μMgcosα时，小车匀速运动，平衡摩擦就很合适了。教师进一步引导，如果此时悬挂钩码，绳子上产生的拉力就是小车的合外力，因此特别强调：在平衡摩擦力时，一定不能外加砝码，也就是说绳子的拉力必须为零的情况下平衡摩擦力。（8） 进一步引导：绳子拉力怎么获取？（这是一个难点）学生讨论分析以后，经常犯一个错误，认为拉力T=mg (m是悬挂钩码的质量)。教师在引导时，有意识的让学生犯这个错误。教师进一步引导，给出肯定的回答：拉力T不等于mg。及时产生与学生思维的碰撞，激发继续探究的欲望。（9）教师引导：请问，小车下滑时做什么运动？学生稍微思考，恍然大悟：小车运动时不是匀速运动，那么钩码下降时当然也不是匀速运动，而是加速运动，将产生一个向上的加速度a.通过受力分析知：拉力T不等于mg。那么拉力T怎么定量获取呢？ 学生回忆、分组讨论连接体的处理方法后，教师课件展示如下：对小车M：T=Ma............（1）对钩码m:mg-T′=ma............（2）其中：T=T′............（3）由以上三式得：。由此可知：当m< 至此，通过层层设问，启发引导，把实验原理中的F合、S、M、v初、v末几个物理量定量解决，难点自然攻破，清晰明了，充分调动学生学习的积极性，培养学生的合作精神、探究意识。教师只要稍微演示，学生就能够很好完成该实验的操作。
总之，在课堂教学中，教师"施教之功，贵在引导"，即教师的真正本领除了传授知识外，还在于激发学生的学习兴趣，唤起学生探求知识的欲望，培养学生的主体参与意识，进而优化课堂，全面提高课堂效率与质量，培养出高素质的人才。
教材中采用探究a与f、m之间的关系实验装置(如下图)进行定量探究。本实验教学难点有三：一、高一学生在刚开始学习高中物理时由于抽象思维刚刚起步所以一遇到探究性实验，容易产生畏难情绪；二、实验原理的深入理解；三、实验装置的误差分析。为了更好解决这些难点，在教学中，把实验装置的介紹和实验原理的分析融合在一起，采用问题启发引导，激发兴趣。在学生充分预习的情况下，主要围绕以下几个问题进行设计、探究、分析。
1、本实验的研究对象是什么？（小车）2、本实验如何获取动能变化？教师展开引导分析，需要测量小车运动的初速度v初、末速度v末和小车的质量M。（1） 小车的质量M怎么获取？学生回答：需要天平测量。（2） 小车的初末速度怎么获取？教师引导分析，在普通物理实验室没有直接测量速度的实验器材，结合以前所学知识，该怎样获取？学生讨论分析：采用打点计时器打点，通过分析纸带，得到速度。3、本实验如何获取W合？教师展开引导：W合=FScosα，进一步提问：（1） 小车位移S怎么获取？教师引导，学生讨论分析得出结论：在打出的纸带上选取合适的两点AB作为小车运动的初末位置，位移S就解决了。（2） 如何获取F合？结合装置，对小车进行受力分析（如图2），结果小车的合外力由绳子拉力T和摩擦力f构成。（3） 摩擦力f，由于没有告诉摩擦系数，获取f比较困难，想一想，我们在利用此装置探究a与f、m之间的关系时，是如何解决这个困难的？学生讨论分析:平衡摩擦力。（4） 怎么平衡摩擦力f？学生讨论分析：把靠近打点计时器一端稍微垫高点。（5） 进一步追问：什么情况才合适？（6） 学生分组讨论，得出结论：物体在斜面上匀速运动时，就合适了。（7） 理论条件是什么？引导学生受力分析，如图3。学生再次深入讨论，从受力分析、正交分解的角度得出：假设斜面与小车间的摩擦系数为μ，当Mgsinα=μMgcosα时，小车匀速运动，平衡摩擦就很合适了。教师进一步引导，如果此时悬挂钩码，绳子上产生的拉力就是小车的合外力，因此特别强调：在平衡摩擦力时，一定不能外加砝码，也就是说绳子的拉力必须为零的情况下平衡摩擦力。（8） 进一步引导：绳子拉力怎么获取？（这是一个难点）学生讨论分析以后，经常犯一个错误，认为拉力T=mg (m是悬挂钩码的质量)。教师在引导时，有意识的让学生犯这个错误。教师进一步引导，给出肯定的回答：拉力T不等于mg。及时产生与学生思维的碰撞，激发继续探究的欲望。（9）教师引导：请问，小车下滑时做什么运动？学生稍微思考，恍然大悟：小车运动时不是匀速运动，那么钩码下降时当然也不是匀速运动，而是加速运动，将产生一个向上的加速度a.通过受力分析知：拉力T不等于mg。那么拉力T怎么定量获取呢？ 学生回忆、分组讨论连接体的处理方法后，教师课件展示如下：对小车M：T=Ma............（1）对钩码m:mg-T′=ma............（2）其中：T=T′............（3）由以上三式得：。由此可知：当m<
总之，在课堂教学中，教师"施教之功，贵在引导"，即教师的真正本领除了传授知识外，还在于激发学生的学习兴趣，唤起学生探求知识的欲望，培养学生的主体参与意识，进而优化课堂，全面提高课堂效率与质量，培养出高素质的人才。