2022-2023學(xué)年高中物理 專(zhuān)題2.1 實(shí)驗(yàn) 探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系教案 新人教版必修1

2022-2023學(xué)年高中物理 專(zhuān)題2.1 實(shí)驗(yàn) 探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系教案 新人教版必修1 【知識(shí)與技能】 1、根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。 2、會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。巧用v－t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。 3、掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述。 【過(guò)程與方法】 1、初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法； 2、對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度； 3、初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法； 4、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律； 5、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 1．通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性． 2．通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí)． 【教學(xué)重難點(diǎn)】 ★教學(xué)重點(diǎn)★ 1、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象。 2、由v－t圖象得出小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 ★教學(xué)難點(diǎn)★ 1、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程注意事項(xiàng)。 2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。 【教材分析】 本節(jié)是個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，探究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律。教學(xué)的核心是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際研究小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，目的是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法。重視獲取知識(shí)的過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)一種從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、作出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法和能力。這種科學(xué)思維方法貫穿整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，因此教學(xué)中必須讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。 【教學(xué)過(guò)程】 ★新課導(dǎo)入★ (課件展示)下列語(yǔ)言表述中提及的運(yùn)動(dòng)情景． 師：物體的運(yùn)動(dòng)通常是比較復(fù)雜的．放眼所見(jiàn)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不相同．在生活中，人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲、駕車(chē)行駛、高山滑雪；在自然界里，雨點(diǎn)下落、鴿子飛翔、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家……這些運(yùn)動(dòng)中都有速度的變化． 物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含的規(guī)律呢? 要想探究一個(gè)物體隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度．直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分析、計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度． ★新課內(nèi)容★ 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的. ★打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及使用 一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? （1）練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 （2）探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律。 二.實(shí)驗(yàn)器材 ①附有滑輪的長(zhǎng)木板　②小車(chē)?、蹘°^的細(xì)線　④25 g的鉤碼3個(gè)，也可以用50 g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)或天平稱(chēng)量?、荽螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器　⑥紙帶?、呖潭瘸摺、鄬W(xué)生電源、導(dǎo)線 三.實(shí)驗(yàn)原理 把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。這樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，而且相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。研究這些點(diǎn)的情況，就可以了解物體的運(yùn)動(dòng)情況。 ★如何測(cè)定某點(diǎn)的速度 瞬時(shí)速度的測(cè)定原理：跟運(yùn)動(dòng)物體連在一起的紙帶上打出的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，用刻度尺測(cè)出兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx，打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間可用Δt＝(n－1)×0.02 s求得，則平均速度v＝，當(dāng)Δt很短時(shí)，可以認(rèn)為 為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 四.實(shí)驗(yàn)步驟 （1）如圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。 （2）把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車(chē)能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的另一端固定在小車(chē)后面。 （3）把小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，注意把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和已學(xué)過(guò)的“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相對(duì)比，及時(shí)提出問(wèn)題． 點(diǎn)評(píng)：(1)在動(dòng)手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn)，提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事項(xiàng)；保證操作的順利進(jìn)行． (2)和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶． (3)對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題，可拿出來(lái)讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手，再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源；有的同學(xué)則反之．哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性和主動(dòng)性． 五.數(shù)據(jù)處理 þ 怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn) 開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始,每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s）； 取六個(gè)點(diǎn)，標(biāo)號(hào) 0，1，2，3，4，5 þ 如何計(jì)算所取點(diǎn)的速度？ 平均速度 → 瞬時(shí)速度（如何測(cè)△x） þ 如何設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)？ 1.列表法 2、圖象法（v - t 圖象）： ① 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建系（圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積） ② 根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點(diǎn)的位置,觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。 ③ “擬合”圖象：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，畫(huà)出一條直線，讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點(diǎn) 六、注意事項(xiàng) （1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好，以免拉動(dòng)紙帶時(shí)晃動(dòng)，并要先輕輕試?yán)垘?，?yīng)無(wú)明顯的阻滯現(xiàn)象。 (2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再拉動(dòng)紙帶。 (3)手拉動(dòng)紙帶時(shí)速度應(yīng)快一些，以防點(diǎn)跡太密集。 (4)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意把紙帶正確穿好，墨粉紙盤(pán)位于紙帶上方；使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶穿過(guò)限位孔，壓在復(fù)寫(xiě)紙下面。 (5)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，如打出的點(diǎn)較輕或是短線，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度。 (6)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)時(shí)間，打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源。 (7)對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不要分段測(cè)量各段的位移，正確的做法是一次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始測(cè)量點(diǎn)O之間的距離)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。 【教學(xué)反思】 本節(jié)課注意理論和實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣理論聯(lián)系實(shí)際是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，活躍課堂氣氛的一種重要方法。在日常生活中有許多物理現(xiàn)象是趣味性習(xí)題的好素材。