高中物理人教版必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 教案

2019-2020年高中物理实验：探究小车速度随时间变化的规律2教案新人教版必修1一、教学三维目标知识与技能1.进一步熟练打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。2.进一步提高用描点法作图的能力。3.了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。过程与方法1.通过对实验过程的探究，了解物理学的研究方法。2.认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。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。情感态度和价值观1.培养严谨求实的实验态度。2.通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，学会探寻物理规律的方法。3.学习合作完成实验，交流实验体会二、分析教学内容、确定重点问题。本节课在运动学中起着承上启下的作用。第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础，本节的重点是引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据，从而得出速度时间规律。三、分析学生状况、创设问题情境。通过多媒体给出一些自然界中的物体的运动画面。教师提出这些物体的运动存在着什么规律，如何去探究呢？这时学生会感觉到很茫然，毫无目标。教师给出实验器材，提示他们对以前学过《利用打点计时器测物体的速度》这一节课的知识进行回顾，从而得到实验的原理，设计出实验步骤。四、教学方法探究实验、多媒体、讲授、讨论、练习等。五、教学准备学生电源、打点计时器、小车、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸、砝码、多媒体计算机。六、课堂教学设计引课放多媒体画面后，提出问题：这些物体的快慢不同，他们的运动遵循着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间的变化规律呢？教师给出实验器材且指出要探究物体随时变化规律必须知道物体在一系列不同时刻的速度，直接测量瞬时速度很困难，我们可以借助打点计时器记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的物体瞬时速度。实验探究过程1.实验操作过程把学生平均分为四组。组织学生讨论并要求学生设计出本组的实验过程。 让第一组几个同学到讲桌前给出本组的实验设想并进行实验操作打出几条纸带。请其他三组的同学指出第一组同学操作不当之处。教师及时给出评价。第二组同学也一样边叙述边操作，打出几条纸带。让其他组的同学指出操作不当之处。另外两组一样。2.课堂交流教师提问：如何选择适合本实验的纸带呢？学生：选择一条点迹清晰，没有漏点且点数足够多的纸带。学生：开始的几个点不清楚怎么办呢？学生：把这几个点舍去，行不行呢？。学生：计时起点是人为选取的，开始不清楚点可以舍去。教师及时评论学生的讨论，肯定学生的成绩。教师：我们可以选择一清晰的点作为计时起点，还可以选择计数点，建议大家在测量前每五个点选一个计数点。教师：各组开始选择纸带及确定计数点。教师巡回指导，指出学生错误之处。教师：大家在测量时，我建议大家测量每个点与计时起点的距离。学生：我们每两个点测一次不是一样吗？学生进行讨论。学生：他这样做每次测量都要挪动刻度尺，这样做很麻烦，并且误差很大。教师给予评价教师引导学生设计数据表格并且把数据填到表格中。教师：大家想一想如何根据测得数据求瞬时速度呢？各组进行讨论学生：我们组选每相邻的两个点的距离为△x，同时对应的时间为△t，根据△x/△t算出该点附近的平均速度，把它当作打点计时器打下该点的瞬时速度。教师利用多媒体演示求瞬时速度的方法推导过程。教师；每个组根据各自的纸带测量△x，计算出瞬时速度，并且把数据填入表格。教师：如何根据得到的数据表示出小车的速度时间关系呢？组织学生讨论学生：根据第一章《利用打点计时器测物体速度》这一节。我们可以作出速度时间关系图像，根据图像可知两者的关系。教师：如何作出图像呢？学生：建立v-t直角坐标系，通过描点作出图像。教师：做速度时间图像时应注意坐标轴的标度的选取，描点要准确。教师；同学们开始作图。教师巡回指导。教师：有的同学的图像是一段一段的折线，对不对？学生：如果不是折线，所有的点就不能都在图像上？教师：我们研究的是一种规律，是大多数点符合的就可以的。是什么样的规律呢？学生：一条倾斜的直线教师:为什么会有一些点不在图像上呢？学生：因为测量时存在着误差。教师：演示多媒体，给出正确的作图方法。V-t坐标系内，有一些点，根据这些点作出一条倾斜直线，使不在图线上的点均匀地分布在图线的两侧。 教师：在我们做出的图像上任意找两点，找出两点的速度及对应时间。代入a=﹝v2-v1﹞/﹝t2-t1﹞求出此小车的加速度。七、对教学设计的反思与评价。到这里，本节课的设计思路已基本形成，即：学生主观感受──实验测量──分析数据─描点作图---得出规律---根据图像求出加速度。这一条探究之路很好地落实了本节课的重点：通过实验获得数据求出瞬时速度描点作图，最后得出规律。让学生用探究的方法，体验数据的获得过程、作图的过程，这应当是学生通过实验探究物理规律的最有效途径。八、课后视野拓宽根据课后阅读资料，探索用计算机绘制速度-时间图线的方法。参考文献：[1]严先元.课程实施与教学改革.四川大学出版社.[2]石中英.知识的转型与教育改革教育科学出版社.[3]钟启泉、崔允漷、张华.基础教育课程改革纲要（试行）解读.华东师范大学出版社.