高一物理人教版必修第一冊教案：實(shí)驗(yàn) 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 Word版

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1、 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 教學(xué)設(shè)計(jì) 科目 物理 課題 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 課時(shí) 1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)與 核心素養(yǎng) 一．知識與技能 1.能熟練的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； 2.可以根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成操作； 3.熟練處理紙帶，計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度； 4.運(yùn)用表格法處理數(shù)據(jù)； 5.會用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 6.掌握圖象的一般方法，并能用語音描述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。 二．過程與方法 1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某種規(guī)律的研究方法； 2.處理打出的紙帶，使用近似

2、的方法計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度； 3.初步學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法； 4.認(rèn)識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖像展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律。 三． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1. 通過對小車運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問題的習(xí)慣，并學(xué)生思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性； 2. 通過對紙帶的處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地使用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識； 3. 在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中，提升學(xué)生合作探究能力； 4. 在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提升了學(xué)生的語言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的聯(lián)系，可引伸到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使

3、自己融入社會。 教學(xué)重、 難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：1.運(yùn)用圖像法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律； 2.對運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。 教學(xué)難點(diǎn)：1.對紙帶上各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算； 2.對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理以及規(guī)律的探究。 教學(xué)準(zhǔn)備 教具：小車、細(xì)繩、鉤碼、一端附有定滑輪的長木板、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、導(dǎo)線若干、紙帶、刻度尺。 教 學(xué) 過 程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 一． 導(dǎo)入新課： 物體的運(yùn)動(dòng)通常是變化多端的，物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是各不相同的，不同的運(yùn)動(dòng)都有速度的變化 【教師

4、提出問題】怎么探索速度隨時(shí)間變化的規(guī)律？ 要想知道速度隨時(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。這節(jié)課我們通過探究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，來研究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。 二． 講授新課： 實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)： 【讓學(xué)生猜想】小車的速度隨時(shí)間變化有幾種可能： 【讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】提示如何測量出不同時(shí)刻的物體運(yùn)動(dòng)速度；最后確定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 【教師提出問題】問題一：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如何？　問題二：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測小車的速度所需哪些實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟？ 1.附有滑輪的長度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，

5、連接好電路。 2.用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上適量的鉤碼，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車的上面。 3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 【教師提出問題】本實(shí)驗(yàn)特別要注意哪些事項(xiàng)？ 1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。 2.滑輪不能過高。 3.鉤碼數(shù)量不能過多，長木板兩端高低相差不能太大。 4．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 5．先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。 6．要防止鉤碼落地和小車跟滑

6、輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。 【教師提出問題】怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？ 1、紙帶要選擇打出的點(diǎn)清晰的 2、舍掉開始過于密集的點(diǎn) 3、用每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間為時(shí)間單位選取計(jì)數(shù)點(diǎn) 即T＝0.02×5s＝0.10s這樣既可方便計(jì)算，又可減少誤差。（也可取多個(gè)間隔為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間要看具體情況靈活選定；原則上能取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。） 參考表格一： 計(jì)數(shù)點(diǎn)編號 0 1 2 3 4 5 6 時(shí)間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間 S01 S12 S23 S34 S45 S56 距離s(

7、m) 對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度m/s 參考表格二： 計(jì)數(shù)點(diǎn)編號 0 1 2 3 4 5 6 時(shí)間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m) 相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離S(m) S01 S12 S23 S34 S45 S56 各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s) v1= v2= v3= v4= v5= 4、不要直接去測量兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

8、到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離。 5、速度的計(jì)算方法：各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度是用計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的平均速度來代替： v1= v2= 【教師提出問題】如何直觀地表現(xiàn)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律？ 圖象法：運(yùn)用圖象來處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這是一個(gè)難點(diǎn)，作圖象時(shí)要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義，選擇合適的標(biāo)度，以各點(diǎn)瞬時(shí)速度為縱軸，時(shí)間 t為橫軸，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。 【教師提出問題】從圖上可以看出小車的速度隨時(shí)間怎樣變化？ 從函數(shù)關(guān)系：v=kt+b

9、 v與 t線性關(guān)系。 三． 課堂練習(xí)： 1、在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的？＿＿＿ ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平 ③低壓直流電源 ④細(xì)繩 ⑤紙帶 ⑥小車 ⑦鉤碼 ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長木板 答案：（ ① ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ ）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是：（低壓交流電源 刻度尺） 2、在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是： A 舍掉開頭過于緊密的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。 B 、為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn) C 、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。 D 、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定

10、，可取0.02s 、0.04s 、…n×0.02s均可。 答案： A D 3、圖中給出了從0 點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0，1，2，3，4，5，6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。（每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。 那么①計(jì)時(shí)器在打出1，2，3等點(diǎn)時(shí)小車的速度分別為： v1= cm/s ； v2= cm/s ； v3= cm/s ； v4= cm/s ； v5= cm/s 答案:v1=16. 50cm/s v2=21.40cm/s v3=26.30cm/s v4=31.35cm/s v5=36.30cm/s

11、 學(xué)生思考討論 變化先快后慢；先慢后快；均勻變化等。 讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并且總結(jié)實(shí)驗(yàn)思路 學(xué)生思考討論 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟 熟記并理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) 掌握對紙帶的處理方法 掌握對紙帶上各點(diǎn)瞬時(shí)速度計(jì)算的公式方法 學(xué)生思考討論：通過圖像可以直觀地表現(xiàn)出速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。

12、 學(xué)生思考討論，并回答線性關(guān)系。 學(xué)生練習(xí)，熟練掌握速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 提出問題激發(fā)學(xué)生的好奇心，引起學(xué)生的興趣 通過探討交流培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和表達(dá)能力 引導(dǎo)學(xué)生能以正確的實(shí)驗(yàn)順序完成實(shí)驗(yàn)。 對實(shí)驗(yàn)又進(jìn)一步的了解 引導(dǎo)學(xué)生采取合適的方法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 掌握用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法 鞏固對本節(jié)課內(nèi)容的理解，加深對知識點(diǎn)的熟練應(yīng)用。 板書設(shè)計(jì) §２.１實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 二、 實(shí)驗(yàn)原理 三、 實(shí)驗(yàn)儀器 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 五、 數(shù)據(jù)處理 六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 教學(xué)后記 個(gè)別學(xué)生對于本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理，尚不夠熟練。對于速度時(shí)間圖象的繪制也有一定的困難。