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

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(shí)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(huì)用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察運(yùn)動(dòng)規(guī)律；6.掌握?qǐng)D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，使用近似的方法計(jì)算各點(diǎn)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(duì)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(duì)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(shí)；3. 在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過程中，提升學(xué)生合作探究能力；4. 在對(duì)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，使自己融入社會(huì)。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(duì)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(duì)紙帶上各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算； 2.對(duì)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(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端，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?！窘處熖岢鰡栴}】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(zhǎng)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(zhǎng)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T0.02×5s0.10s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(hào)0123456時(shí)間t(s)00.10.20.30.40.50.6相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間S01S12S23S34S45S56距離s(m)對(duì)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(hào)0123456時(shí)間t(s)00.10.20.30.40.50.6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)S01S12S23S34S45S56各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=4、不要直接去測(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)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(duì)稱地分布在直線兩側(cè)?！窘處熖岢鰡栴}】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 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？打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 天平 低壓直流電源 細(xì)繩 紙帶 小車 鉤碼 秒表 一端有滑輪的長(zhǎng)木板答案：（ ）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，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?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。那么計(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(duì)紙帶的處理方法掌握對(duì)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。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(shí)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(duì)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(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的熟練應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)§.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)康亩?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(duì)于本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理，尚不夠熟練。對(duì)于速度時(shí)間圖象的繪制也有一定的困難。