第二章匀变速直线运动的研究全章概述本章是在第一章运动描述的基础上,进一步用实验的方法,探索匀变速直线运动的规律和特点,并结合公式、图象对匀变速直线运动进行研究。通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律,并用语言、公式、图象进行描述。本章重点是匀变速直线运动规律的掌握,重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。本章公式和推论较多,在学习时要分清公式的应用条件和前提,不可乱套公式,在物理过程比较复杂时可以分解过程,—一突破并建立相关联系,必要时可借助图象进行分析比较。本章可分为三个单元(1)基本规律的探索及描述(一、二、三节)(2)相关的推论的整理及应用(三节后半部分)(3)特殊应用及伽利略的研究史实(第四、五节)新课标要求本章也是必修模块中物理1模块的第一部分,为第一个二级主题。1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系,位移与时间的关系,体会公式表述和图象表述的优越性,为进一步应用规律奠定基础,体会数学在处理问题中的重要性。通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法,体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力。2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。新课程学习2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律★新课标要求(一)知识与技能1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。2、会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。3、会用表格法处理数据,并合理猜想。4、巧用v-t图象处理数据,观察规律。5、掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。(二)过程与方法1、初步学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。2、对打出的纸带,会用近似的方法得出各点瞬时速度。3、初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。4、认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。(三)情感、态度与价值观1、通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。2、通过对纸带的处理,实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生
灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。重点:难点:★教学重点对运动的速度随时间变化规律的探究。★教学难点1、各点瞬时速度的计算。2、对实验数据的处理、规律的探究。★教学方法教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。★教学地点:实验室★教学过程(一)引入新课我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。(二)进行新课1、让学生自己设计好实验,并口头阐述相关实验器材及步骤。教师活动:根据实验目的,研究物体运动的特点、规律。引导学生从具体实例开始,提出问题:如何设计小车在重物下的运动实验?学生活动:思考实验过程并流利地口头阐述实验,包括设计思想、实施步骤和操作过程。点评:以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做,使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进,自然而然地养成了“饭来张口”的惰性,缺乏思考的积极性、主动性,虽然这儿不是重点,但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。2、引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确地操作,得到一条点迹清晰的纸带。教师活动:引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项,而确保准确,并巡视全场,对出现的问题予以及时纠正。学生活动:进行实验操作,注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比,及时提出问题。点评:(1)在动手操作之前,可以让学生先在头脑中实验,提前思考实验顺序和注意事项;保证操作地顺利进行。(2)和已学实验进行对比,使学生很好地应用了比较法,且有助于加深记忆。(3)对学生出现的问题,可拿出来让全班同学参与解决,比如:“有的同学先松手,再开打点计时器电源,有的同学反之,哪种好?为什么?”这样让学生参与讨论,调动学生思考的积极性和主动性。3、选择纸带,并选好计数点,计算各计数点的瞬时速度填入表格。教师活动:①让学生思考,面对打出的纸带如何研究小车的运动?②引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。学生活动:①得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。②用近似法计算各点瞬时速度,并填入表格,有待观察。点评:(1)在“为什么要计算各点瞬时速度”这个问题,要让学生自己思考分析,提高其分析问题的能力。
(2)各点瞬速度的算然是已学内容,但扯到学生的算能力及方法的理解,所以仍是一点,不容忽。4、由上述数据表格猜想出小运速度随的化律:速度与成正比。教活:鼓励学生大胆猜想,并一一列学生的各种想法,了解学生猜想的原因,行与点,正盲目的瞎想。学生活:大胆猜想,回答猜想原因,述猜想思路。点:(1)以上活可以是的精之一,是提高学生思能力与探究能力的关之。但注意,猜想也有学,要猜想尽可能正确,就得根据自己所学知和自己累的来找答案,否正确的可能性就很小了。(2)通学生回答,可以掌握学生思,了解学生的内心世界,可以达到知此知彼,症下。5、学生独立找直地体律的方法:象法。教活:提出体物理律的两种方法:1、公式法;2、象法,得出象法的直越性。学生活:回答方法,并掌握象法的直越性。点:(1)用象法来理物理,探究物理律,在物理学中是比常用的,也是非常重要的。(2)此外,在儿培养了学生从的。6、掌握制象的一般方法:描点法。根据数据制v-t象。教活:制象的方法,并提引描点法一般原,作的精确性,培养的科学度。学生活:根据数据和坐大小先确定度,再准确描点,并用平滑的曲行接。点:描点法是作的一种最基本的方法,最重点的两点:一是准确性(度要合适),二是要用平滑曲接(要尽可能多的点分布在上,不在上的点分布在两,离的点去)。最后要注意美性(使象分布在坐中央)。7、察算机作,了解算机作越性。教活:用Excel件演示作v-t。学生活:真察、体会并和手工作加以比,争取下独立完成。点:学生每人一机可能有的学校条件不具,但教用机基本能,因此儿作一演示,有算机的学生下可自行完成,微机学也是一个促,没有条件的学生也可以增感,同能提高学生趣,增学生学主性。8、根据所作来描述小运速度随的律。教活:根据学生不同回答来行、引。培养其律能力,言表达能力。学生活:回答:小速度随逐增大;相同里,速度增量相同;成正比⋯⋯点:里答案不唯一,鼓励学生大胆表达,正确的地方表,不合适的地方引、正,才能使学生加深印象,培养良好的思,提高新意、开思。(三)堂、点重点是重物引下小的运行探究,在探究程中,涉及到了的、操作以及作象的方法、原,很好地提高了大家各方面的能力,同又后面学种匀速运打下了基。(四)例探究☆关于瞬速度的象与加速度的用
[例1]在研究匀速直运的中,算出小各数点瞬速度如下数点序号123456数点的刻(s)0.100.200.300.400.500.60通数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0了算加速度,合理的方法是()A.根据任意两数点的速度用公式av/t算出加速度B.根据数据画出v-t,量出其角,由公式a=tg求出加速度C.根据数据画出v-t,由上相距的两点所的速度、,用公式av/t算出加速度D.依次算出通两数点的加速度,算出平均作小的加速度分析:方法A偶然差大。方法D上也由始末两个速度决定,偶然差也比大,只有利用数据画出的v-t,才可充分利用各次量数据,减少偶然差。由于在物理象中,两坐的分度大小往往是不相等的,根据同一数据,可以画出角不同的多,方法B是的。正确的方法是根据找出不同刻所的速度,然后利用公式av/t算出加速度,即方法C。答案C☆关于的步[例2]在研究匀速直运的中,某同学操作以下步,其中或漏的步有(漏步可上序号G、H⋯⋯)A.拉住,将小移至靠近打点器放开,再接通源B.将打点器固定在平板上,并接好路C.把一条拴在小上,跨定滑,下面吊着适当重的D.取下E.将平板一端抬高,推小,使小能在平板上做匀速运F.将固定在小尾部,并穿打点器的限位孔将以上步完善后写出合理的步序。解析:(1)A中先通,再放。(2)D中取下前先断开源。(3)充步G:上新,重复三次。步序:BFECADG★余作后完成本26“与”中的。★“与”(P13)参考答案1、(1)v(m/s):1516.418.119.421.122.523.9(2)略(3)近似一条直。2、a是以速度15m/s的速度在匀速运;对b是从静止开始做匀加速运a=1.75m/s2;对c是以v0=4m/s做匀减速运,加速度a=2/3m/s23、(1)略(2)有道理4、略★教学体会