人教版2022年高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 教案

第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律一设计思想：本节课的内容为探究实验，目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，复习巩固打点计时器的使用，纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。经历科学探究的活动，体验从实验中获取数据、做出图像、分析图像、寻找规律的科学思维方法。在学生学习探究的过程中，必须经常启发学生的思维、不断的提出问题，引导学生正确的完成实验。通过问题的解决使学生在描点、取点、连线、分析等方面初步具有正确的认识和理解。在通过图像获取规律的过程中，使学生认识图像在研究物理问题中的作用，体会图像的直观、形象、生动，感受图像的直观美。二教学流程三教学目标：1，知识与技能：（1）巩固打点计时器的使用，纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。（2）培养学生从实验中获取数据的能力，利用图像处理实验数据的能力。（3）知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。2，过程与方法：（1）通过实验探究小车的速度随时间的变化规律，体会实验在发现规律中的重要作用。（2）通过学习纸带的处理，体会数学图像在解决，研究物理问题过程中的重要作用。3，情感态度与价值观：在实验中，学生通过观察、记录实验数据，并进行归纳总结，做出v-t图像，体验到发现的乐趣，同时提高了实验能力和技巧，培养尊重事实认真实践的态度四教学重、难点教学重点：启发，指导学生动手完成实验5 教学难点：通过实验，启发学生总结出小车运动的速度随时间的变化规律匀变速直线运动是一种非常重要的运动形式，而考虑到学生从来没有接触过该运动，所以用动手实验来体会其最直观的变化，而发现速度的变化的规律则是本节课的难点。五教学过程（1）进行实验实验前，首先要求学生回忆前一章实验中打点计时器的使用方法和注意事项，以及测量瞬时速度的方法。（该过程中通过提问学生来让学生回答的问题的形式，来让学生参与到教学中来，而该过程大约消耗5min）实验过程中，要求学生在实验中注意几点：1，打点计时器纸带限位器要与长板水平对齐，再固定在长木板上，使纸带，小车。拉线和定滑轮在一条直线上。而小车的要求要其能在长木板上不跑偏或跑偏较小。2，牵引小车的钩码以100g以内为宜。3，在小车后面安装纸带的时候，要注意将纸带装好，并且还要纸带能保持稳定与长木板水平，平行。用来减少钩码的牵引力的变化。4，实验时应先开启电源，再释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮和小车落地。打完一条纸带后，要先断开电源后再取纸带。5，改变小车，钩码的质量重新完成两次实验，打好两条纸带。～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～实验大约15min（2）处理数据打出纸带后，首先让学生知道计算列表法是常见的数据的处理方法，当数据的数学关系比较复杂时，计算列表法就不容易找出物理量之间的关系，这时可以采用图像法，画出物理量之间的关系图像，通过对图像的分析，探寻物理量之间的关系。而后让学生讨论课文中“舍掉开头一些过于密集的点”的目的是为了减小测量长度时的误差；“为了便于测量，找一个点当作计时起点”的含义是取一个开始点。对于纸带处理，要求学生先取零点和计数点，并对计数点进行编号，最后再测量距离。而且测量距离的时候，不要用刻度尺分别测量相邻的两个计数点间的距离，而是用长刻度尺对齐第一个计数点，读出以后每一个计数点所对应的位置，再计算出相邻的两个计数点间的距离。学生活动：1、计数点和原始点之间的关系和差别。2、为什么不直接量两个相邻的计数点间的距离，而是要量出每一个计数点的位置再计算相邻的两个计数点间的距离。～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～活动大约10min最后用每一段的距离s除以时间段t，就可以计算出该点的瞬时速度v＝s/t，并列表表示速度随时间的表格。位置0123456789时间00.10.20.30.40.50.60.70.80.9V15 V2V3引导学生注意：在计算该点的瞬时速度时，注意此时用了近似的处理方法。而这种抓住主要问题，忽略次要因素的科学处理方法，在科学探究中是一种很重要的办法，而培养学生这种思维方式，需要学生在长期的学习中慢慢积累、不断训练，在过程中逐步形成习惯。（3）作出速度－时间图像学生在坐标纸上画出v-t图像，结合学生所得到的（v－t）图像，引导学生注意以下几点：1、坐标轴单位长度的选取要合适，使图像分布在坐标平面的中央部分。2、认真观察，思考直角坐标系中描出的点的分布规律。课文中“描出的几个点大致……能够全部落在直线上。”一段话的意义是让实验点尽量落在直线上或均匀分布在直线的两侧。关于“在科学上，为了描述实验中测量量之间的关系，先将其在坐标系描点，然后用一条曲线（包括直线）“整合”这些点。画曲线时要使它两侧的点数大致相同”，这样是要每一个有意义的点都要发挥作用，取点群的平均位置是为了减少测量的偶然误差。3、提示学生图像中的点可能会组成一条直线速度－时间（v－t）图像V（m/s）t(s)5 （4）实验结论当学生描绘出v-t图像后，要组织学生认真分析该图像，能够用语言描述出小车的运动速度随时间变化规律，并要学生能够认识到：利用平面二维的坐标系只能描述某一个方向上的直线运动。（小车在运动中向哪个方向？在图像中怎样表示的？你能不能求出小车运动的加速度？）～～～～～～～～～～～～～～～～学生活动大概15min六板书设计实验：探究小车速度随时间变化的规律一实验探究：二数据处理位置0123456789时间00.10.20.30.40.50.60.70.80.9V1V2V35 V（m/s）t(s)七教学反思八点评5