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

探究小车速度随时间变化的规律一、教学分析（一）、教材分析本章出自人教版高中物理必修一第二章第一节。是一个学生实验，用打点计时器研究小车在中午牵引下的运动，探究小车的运动特点和规律。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，所以本节在教材中具有承上启下的作用。（二）、学情分析1.高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。 2.学生刚学习利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法，这为本节课在方法上铺平了道路。（三）、教学重难点1.教学重点：（1）.由实验数据得出图象。          （2）.由图象得出小车速度随时间变化的规律。     2.教学难点：（1）.实验探究过程注意事项。（2）.实验数据的处理。（四）、课时安排一课时（五）、教学仪器打点计时器、小车、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、勾码、细线、复写纸片、多媒体教学设备、幻灯片。二、教学目标（一）、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。（二）、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探究过程中的作用。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。（三）、情感态度与价值观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.通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养实事求是的科学态度，能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识。 一、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入播放多媒体幻灯片，展示以不同速度运动的物体，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？直接测量瞬时速度很困难，我们可以借助什么仪器记录物体在不同时刻的位置。观看幻灯片，积极思考，怎样描述物体速度随时间变化的规律。并且思考本节课需要用什么教学仪器完成探究内容。多媒体展示使学生更加直观地感受不同物体之间速度的差异，引导学生积极思考。分组实验的方法锻炼他们的团队协作能力。推进新课幻灯片展示打点计时器，复习打点计时器构造，指出瞬时速度的测量方法，提问学生速度－时间图象的使用方法。将学生分组，完成讨论、实验过程和数据处理过程。提问：探究目的是什么？猜想：小车速度变化有几种可能。提问：如何设计实验过程。教师指出实验中的注意事项。积极思考，联系以前学过的知识积极回答教师的提问。分组完成实验探究。知道实验是探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。积极讨论，完成猜想。与同组人员一起，完成实验过程的设计。实验操作过程教师在教室巡视，对同学们的实验进行指导。同学们进行实验：1、组装实验仪器。2、固定小车和纸带。3、接通电源，让小车拖着纸带运动。重复实验三次。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。数据处理教师指出注意事项：1、纸带要选择打出的点清晰的。2、舍掉开始过于密集的点3、用每打5个点的时间为时间单位学生根据分组，自主设计表格记录数据，并出速度－时间图象，研究所得结果。通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养实事求是的科学态度，提高创新意识。 规律得出教师引导学生回顾上一章平均速度和瞬时速度的关系。指出匀变速直线运动的特点：1．匀变速直线运动在任何相等时间里速度的改变量相等，即速度时间关系为直线关系。2．匀变速直线运动在连续相等时间里的位移差相等。3．匀变速直线运动的加速度恒定根据图象：一条倾斜的直线，小车做匀变速直线运动。结论：匀变速直线运动在连续相等时间里的位移差相等。再画出位移－时间图象，和加速度－时间图像，观察它们各自的特点。根据图象总结规律，训练同学们的思维，增强他们自主探究的能力。练习1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（AB）A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度。2.在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条纸带如下图所示.A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10s,=1.20,=1.60,=1.98,=2.38,=2.79,=3.18。(1)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度.(2)作出v-t图象,并由图象求物体的加速度.积极思考，解出习题。通过习题，巩固学生刚刚学过的知识，让他们学会融会贯通。 一、板书设计2.1探究小车速度随时间变化的规律实验过程：1．实验原理：分析纸带求各位置速度。2．实验步骤3．数据处理：描点作图规律探究：做出图象。匀变速直线运动的特点：1．相等时间速度改变量相等。2．连续相等时间里的位移差相等3．加速度恒定。二、教学反思本节课的设计思路为：学生主观感受──实验设计——实验测量──分析数据─描点作图---得出规律。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之一。