高中物理人教版必修1教案 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律2

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111 2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 一、教學(xué)三維目標(biāo) 知識與技能 1.進一步熟練打點計時器的使用及利用紙帶求某時刻瞬時速度的方法。 2. 進一步提高用描點法作圖的能力。 3.了解勻變速直線運動中速度隨時間的變化規(guī)律。 過程與方法 1.通過對實驗過程的探究，了解物理學(xué)的研究方法。 2.認(rèn)識物理實驗和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。 3.初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。 情感態(tài)度和價值觀 1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的實驗態(tài)度。 2.通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理和研究物理問題的興趣，學(xué)會探尋物理規(guī)律的方法。 3.學(xué)習(xí)合作完成實驗，交流實驗體會 二、分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點問題。 本節(jié)課在運動學(xué)中起著承上啟下的作用。第一章中已經(jīng)介紹了利用打點計時器打下的紙帶求物體瞬時速度的方法。并且介紹了加速度，知道了它的物理意義及表達式。而這節(jié)課是以恒力作用下的小車的運動來研究速度隨時間變化規(guī)律的。從而為以后研究勻變速運動的有關(guān)知識打下了基礎(chǔ)，本節(jié)的重點是引導(dǎo)學(xué)生做好分組實驗及指導(dǎo)學(xué)生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度時間規(guī)律。 三、分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境。 通過多媒體給出一些自然界中的物體的運動畫面。教師提出這些物體的運動存在著什么規(guī)律，如何去探究呢？這時學(xué)生會感覺到很茫然，毫無目標(biāo)。教師給出實驗器材，提示他們對以前學(xué)過《利用打點計時器測物體的速度》這一節(jié)課的知識進行回顧，從而得到實驗的原理，設(shè)計出實驗步驟。 四、教學(xué)方法 探究實驗 、多媒體、講授、討論、練習(xí)等。 五、教學(xué)準(zhǔn)備 學(xué)生電源、打點計時器、小車、一端帶有滑輪的長木板、細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、砝碼、多媒體計算機。 六、課堂教學(xué)設(shè)計 引課 放多媒體畫面后，提出問題：這些物體的快慢不同，他們的運動遵循著什么規(guī)律呢?如何探尋物體的速度隨時間的變化規(guī)律呢？教師給出實驗器材且指出要探究物體隨時變化規(guī)律必須知道物體在一系列不同時刻的速度，直接測量瞬時速度很困難，我們可以借助打點計時器記錄物體在不同時刻的位置，在通過對紙帶的分析、計算得到各個時刻的物體瞬時速度。 實驗探究過程 1.實驗操作過程 把學(xué)生平均分為四組。組織學(xué)生討論并要求學(xué)生設(shè)計出本組的實驗過程。 讓第一組幾個同學(xué)到講桌前給出本組的實驗設(shè)想并進行實驗操作打出幾條紙帶。 請其他三組的同學(xué)指出第一組同學(xué)操作不當(dāng)之處。教師及時給出評價。第二組同學(xué)也一樣邊敘述邊操作，打出幾條紙帶。讓其他組的同學(xué)指出操作不當(dāng)之處。 另外兩組一樣。 2.課堂交流 教師提問：如何選擇適合本實驗的紙帶呢？ 學(xué)生：選擇一條點跡清晰，沒有漏點且點數(shù)足夠多的紙帶。 學(xué)生：開始的幾個點不清楚怎么辦呢？ 學(xué)生：把這幾個點舍去，行不行呢？。 學(xué)生：計時起點是人為選取的，開始不清楚點可以舍去。 教師及時評論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績。 教師：我們可以選擇一清晰的點作為計時起點，還可以選擇計數(shù)點，建議大家在測量前每五個點選一個計數(shù)點。 教師：各組開始選擇紙帶及確定計數(shù)點。 教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生錯誤之處。 教師：大家在測量時，我建議大家測量每個點與計時起點的距離。 學(xué)生：我們每兩個點測一次不是一樣嗎？ 學(xué)生進行討論。 學(xué)生：他這樣做每次測量都要挪動刻度尺，這樣做很麻煩，并且誤差很大。 教師給予評價 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計數(shù)據(jù)表格并且把數(shù)據(jù)填到表格中。 教師：大家想一想如何根據(jù)測得數(shù)據(jù)求瞬時速度呢？ 各組進行討論 學(xué)生：我們組選每相鄰的兩個點的距離為△x，同時對應(yīng)的時間為△t，根據(jù)△x/△t算出該點附近的平均速度，把它當(dāng)作打點計時器打下該點的瞬時速度。 教師利用多媒體演示求瞬時速度的方法推導(dǎo)過程。 教師；每個組根據(jù)各自的紙帶測量△x，計算出瞬時速度，并且把數(shù)據(jù)填入表格。 教師：如何根據(jù)得到的數(shù)據(jù)表示出小車的速度時間關(guān)系呢？ 組織學(xué)生討論 學(xué)生：根據(jù)第一章《利用打點計時器測物體速度》這一節(jié)。我們可以作出速度時間關(guān)系圖像，根據(jù)圖像可知兩者的關(guān)系。 教師：如何作出圖像呢？ 學(xué)生：建立v-t直角坐標(biāo)系，通過描點作出圖像。 教師：做速度時間圖像時應(yīng)注意坐標(biāo)軸的標(biāo)度的選取，描點要準(zhǔn)確。 教師；同學(xué)們開始作圖。 教師巡回指導(dǎo)。 教師：有的同學(xué)的圖像是一段一段的折線，對不對？ 學(xué)生：如果不是折線，所有的點就不能都在圖像上？ 教師：我們研究的是一種規(guī)律，是大多數(shù)點符合的就可以的。是什么樣的規(guī)律呢？ 學(xué)生：一條傾斜的直線 教師:為什么會有一些點不在圖像上呢？ 學(xué)生：因為測量時存在著誤差。 教師：演示多媒體，給出正確的作圖方法。V-t坐標(biāo)系內(nèi)，有一些點，根據(jù)這些點作出一條傾斜直線，使不在圖線上的點均勻地分布在圖線的兩側(cè)。 教師：在我們做出的圖像上任意找兩點，找出兩點的速度及對應(yīng)時間。代入a=﹝v2-v1﹞/﹝t2-t1﹞求出此小車的加速度。 七、對教學(xué)設(shè)計的反思與評價。 到這里，本節(jié)課的設(shè)計思路已基本形成，即：學(xué)生主觀感受──實驗測量──分析數(shù)據(jù)─描點作圖---得出規(guī)律---根據(jù)圖像求出加速度。這一條探究之路很好地落實了本節(jié)課的重點：通過實驗獲得數(shù)據(jù)求出瞬時速度描點作圖，最后得出規(guī)律。讓學(xué)生用探究的方法，體驗數(shù)據(jù)的獲得過程、作圖的過程，這應(yīng)當(dāng)是學(xué)生通過實驗探究物理規(guī)律的最有效途徑。 八、課后視野拓寬 根據(jù)課后閱讀資料，探索用計算機繪制速度-時間圖線的方法。 參考文獻： [1] 嚴(yán)先元.課程實施與教學(xué)改革.四川大學(xué)出版社. [2] 石中英.知識的轉(zhuǎn)型與教育改革 教育科學(xué)出版社. [3] 鐘啟泉、崔允漷 、張 華.基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）解讀.華東師范大學(xué)出版社. 111