高中物理《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》 教案11

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111 1 實驗: 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 三維目標(biāo) 知識與技能 1. 根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并熟練操作。 2. 會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。 3. 會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。 4. 巧用v – t 圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。 5. 掌握畫圖的一般方法，并能用簡潔語言進(jìn)行闡述。 過程與方法 1． 初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。 2． 對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度。 3． 初步學(xué)會根據(jù)實驗數(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，直觀的運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律。 5． 通過實驗探究過程，進(jìn)一步熟練打點計時器的應(yīng)用，體驗瞬時速度的求解方法。 情感態(tài)度與價值觀 1． 通過對小車運動的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性和邏輯性。 2． 通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題、解決問題、提高創(chuàng)新意識。 3． 在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作探究能力。 4． 在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學(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，可引申到個事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己溶入社會。 5． 通過經(jīng)歷實驗探究過程，體驗運動規(guī)律探索的方法。 教學(xué)重點 1． 圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律。 2． 對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究。 教學(xué)難點 1． 各點瞬時速度的計算。 2． 對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。 教具準(zhǔn)備 學(xué)生電源、導(dǎo)線、打點計時器、小車、4個25g的鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、帶小鉤的線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、多媒體課件、計算機 課時安排 2課時 教學(xué)過程 [新課導(dǎo)入] （課件展示）下列語言表述提及的運動情景。 物體的運動通常是比較復(fù)雜的。放眼所見，物體的運動規(guī)律各不相同。在生活中，人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲、駕車行駛、高山滑雪；在自然界里，雨滴下落、鴿子飛翔、獵豹捕食、蝸牛爬行…這些運動中都有速度的變化。 物體的速度變化存在規(guī)律嗎？怎樣探索復(fù)雜運動蘊含的規(guī)律呢？要想探究一個物體隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度，我們可以借助打點計時器先紀(jì)錄物體在不同時刻的位置，再通過紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度。 [新課教學(xué)] 一、 進(jìn)行試驗 進(jìn)行實驗前，讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點計時器的，談?wù)摵蠡卮稹? （把打點計時器固定好，裝好紙帶，開啟電源，手水平的拉動紙帶，紙帶上就會打出一行小點。做完之后干必電源。） 師：大家根據(jù)以前的經(jīng)驗，閱讀課本第34頁“進(jìn)行試驗”標(biāo)題下的兩段文字后分組進(jìn)行討論試驗方案。 實驗過程參考提示： 1． 把一端附有滑輪的長木板平放在試驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連結(jié)耗電元。 2． 把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，啟動電源，然后放開小車，讓小車托著紙帶運動，打完一條紙帶立即關(guān)閉電源。 3． 換上新紙帶，重復(fù)操作三次。 二、 處理數(shù)據(jù) 師：我們通過打點計時器得到了若干條紙帶，采集了第一手資料，面對打出的紙帶如何研究小車的運動呢？接下來我們采集數(shù)據(jù)，如何設(shè)計表格，填寫數(shù)據(jù)。 （課堂交流） 生1：要選擇一條最清晰的紙袋。 生2：開始的幾個點不清晰，該怎么測呀！ 生3：我建議舍去這幾個點。 生4：對呀，計時起點是人為選取的，我們可以找一個清晰的點開始當(dāng)作計時的起點。 教師及時評論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績。 師：我們可以找一個清晰的點開始當(dāng)作計時的起點。還可以選擇計數(shù)點，建議你們在測量前每五個點選一個計數(shù)點 學(xué)生實時測量，教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生中出現(xiàn)的問題。 學(xué)生測量數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果。 教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計算各點的瞬時速度。 師：大家想想該怎樣計算計數(shù)點的瞬時速度。 生：測量包含某個點在內(nèi)的一段時間內(nèi)的位移△x，同時找出對應(yīng)的時間△t ，根據(jù) 算出該點附近的平均速度，把它當(dāng)作計時器打下這個點時的瞬時速度。 生：我們這個小組是選了相鄰三個計數(shù)點間的間隔為研究對象，根據(jù)測量結(jié)果計算出這兩個0.1s 內(nèi)的距離△x,把算出的平均速度近似當(dāng)作這三個點中的中間點的瞬時速度。 參考提示： 1． 選擇所打紙帶中最清晰的一條舍去開頭過于密集的點，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點。 2． 選擇相隔0.1s的若干計數(shù)點進(jìn)行測量，把數(shù)據(jù)填入表格。 3． 計算各點的瞬時速度，填入自己設(shè)計的表格中，可參考課本第34頁表格。 三、 作出速度—時間圖象 有了原始數(shù)據(jù)，確定運動規(guī)律的最好方法是作出速度一時間圖象，這樣具體的運動規(guī)律才能更直觀的地顯現(xiàn)出來。 以時間t為橫軸，速度v為縱軸，建立坐標(biāo)系，把剛才各點在坐標(biāo)系中描出。 要注意標(biāo)度的選取要適當(dāng)。 請同學(xué)注意觀察和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律。 生1：我看描出的這些點大致落在一條直線上。 生2：我們也是。 師：我們是用折線連呢還是怎樣連？ 生：要用平滑的曲線來“擬和”這些點。 師：在連線時，要注意使連線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。 學(xué)生連線，教師指導(dǎo)。 生：我們這有一個點明顯偏離大部分點所在的直線，該怎么處理？ 師：這是一個很典型的問題，大家對此先討論。 師：這一點我們可以認(rèn)為是測量中出現(xiàn)偏差所造成的，可以視為無效點。 生：那這個點我們可以擦去不用了，對嗎？ 師：不是的。這個點我們還要保留在坐標(biāo)紙上，因為我們要尊重實驗事實。 課堂小結(jié) 本節(jié)我們主要是用探究式學(xué)習(xí)方式用打點計時器來測量小車的速度隨時間變化的規(guī)律，重點是對重物牽引下小車的運動進(jìn)行探究，在探究過程中，涉及到了實驗的設(shè)計，操作以及作圖的方法、原則，很好的提高了大家各方面的能力，同時又為后面學(xué)習(xí)這種運動打下了基礎(chǔ)。 布置作業(yè) 教材36頁“問題與練習(xí)” 板書設(shè)計 1． 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 一、進(jìn)行實驗 小車在重物作用下拖動紙帶運動，打點計時器在紙帶上打點 二、數(shù)據(jù)處理 用平均速度代替瞬時速度的方法得到各計數(shù)點的瞬時速度 三、作圖象 描點連線作圖后，得到的圖象是一條直線 111