一节实验课的教学设计
一、教学设计思想“探究恒力做功与动能变化的关系”是《新课标高中物理教科书必修②》（山东版）（以下简称新教材）中机械能的第一节内容，与旧教材相比，新教材的变动大胆又合理。我们在教学过程中会发现，虽然教师强调用动能定理解决问题是如何方便，但学生总喜欢用牛顿运动定律来解决，为什么呢？主要原因是学生在学习牛顿运动定律时，经历了由生活经验到理论推导、由定性分析到定量计算、由理想实验到动手实验等一系列亲身体验，牛顿运动定律在学生脑海中根深蒂固、清晰透彻。如果学生在学习动能定理过程中，没有经历类似过程，那么动能定理显然无法动摇牛顿运动定律在学生心中的地位。新教材在第一节，直接就由理论探究得出动能定理，并鼓励学生设计实验验证；让动能定理贯穿在整章的学习过程中，使学生更理解深入研究“功”这个物理量的重要意义。
通过牛顿运动定律的学习，学生已经理解力是物体运动状态发生变化的原因，我把新课标题改为“探究物体动能变化的原因”，一方面可以暗示学生前面的学习已经告一段落，现在我们要从另一个角度来探寻物体运动过程中所蕴涵的其他规律了；另一方面也告诉学生功和动能的变化之间是因果关系，这和前面学的力与速度变化率的关系是类似的，而研究自然界中各物理量之间的关系是物理学的主要内容。
在学习本节内容之前，学生对功能关系没有非常清晰的认识，如果要让学生自己分析得出两者的关系，难度相当大；况且学生对动能这个物理量只有定性知识，只知道它和质量、速度有关。所以这里应有方向地引导学生进行理论探究，以降低难度。在理论推导基础上进行实验验证是本节的重点，是培养学生科学探究能力的好时机，也是巩固动能定理的重要环节，教材提出了很多指导性建议，由于条件有限，这些建议学生只能通过阅读了解或者看教师演示，无法亲身经历，难免有些遗憾。为了弥补这个遗憾，本节课设计让学生用自由落体运动来验证重力做功等于动能的增量。
二、教学程序
1. 引入
（1）引言：通过前面的学习，在伽利略、牛顿等科学伟人的指导下我们知道了力是物体运动状态发生变化的原因。从今天开始我们将从另一个角度来探寻物体运动过程中所蕴涵的其他规律，即探究物体动能变化的原因。
（2）运动的物体具有动能，决定动能大小的因素有哪些？
（3）如果一个篮球的质量是1 kg,速度是1 m/s，它的动能是多少？
（4）以篮球为研究对象，一步步引导学生得出物体动能变化时要受力，同时还发生了一段位移。虽然我们还不知道物体的动能具体为多少，但是我们知道如何让一个物体的动能发生变化。我这里有一个篮球，谁能让它的动能发生变化？
设计意图：
设置谜团，激发学生的探究欲；以旧带新，体会知识点之间的联系；把篮球带入课堂，既增加了亲切感，又增强了感性认识。从多个角度吸引学生的注意力，使学生感受到未知的`知识和已知的知识一样有趣。
2. 用学过的知识理论探究力、位移、动能的变化之间的关系
以汽车在恒定牵引力作用下作加速运动为例，研究它们之间的关系。
已知汽车牵引力为F，质量为m，地面阻力可以忽略不计，初速度为v1，末速度为v2。
给出一定的时间让学生自己研究，如果学生有困难则要给予提示：哪一个物理量可以把力和运动联系起来？让学生领会到加速度是联系力和运动的桥梁。
学生汇报它的思路，教师书写。
利用牛顿第二定律可得：F＝ma
利用运动学知识可得：v22－v12＝2as
学生的最后结果可能不是动能定理的表达式，教师要保留他的结果。
例如， 。
再过渡：位移和动能的大小无关，把它移到左侧怎么样，如： 。
设计意图：
降低理论探究的广度和深度，让学生体会到新知识和旧知识之间的纽带关系。
3. 学生讨论设计实验方案
教师让学生四人一组讨论，讨论后派一名代表准备发言。如果学生有困难则要给予提示，如设计实验方案要测哪些物理量以及如何测量。 4. 交流实验方案
不管学生讲得怎么样，教师应以鼓励为主，不要过多否定学生方案的缺陷，以免打击学生的积极性，尽可能交流不同的方案。
若有学生想出用曾经做过的实验，利用打上点的纸带，研究物体作匀加速运动的过程中瞬时速度的求法；那么顺水推舟在黑板上画出纸带，复习某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，写出求瞬时速度的表达式。
若没有学生想出，则提示回忆，曾经做过什么实验可以测定速度。总之，一定要引导学生利用纸带上的点求瞬时速度的方法，为后面的动手实验做准备。