物理必修第一冊1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律優(yōu)質(zhì)課教案-教案下載-教習網(wǎng)

備課人
學科
物理
課題
2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
教學內(nèi)容分析
本節(jié)教科書首先以“尋求一種運動的特點和規(guī)律，一般要先研究某個具體事例”這一基本思路入手。然后基于探究的問題，在上一章掌握了測量物體做直線運動速度方法的基礎(chǔ)上，主要從實驗思路、進行實驗、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析等方面層層深入，展開探究過程。本節(jié)的重點是探究實驗的設(shè)計與數(shù)據(jù)記錄，難點是數(shù)據(jù)分析。
學情分析
本節(jié)課的授課對于高一這個階段的學生已經(jīng)具備了一定高度實驗?zāi)芰?，?shù)據(jù)分析能力，歸納總結(jié)能力，而且在這節(jié)課之前學生已經(jīng)學習過了打點計時器，學習了測量瞬時速度的方法，因此本節(jié)課對于學生來講理解上并不難，較有難度的是實驗的操作過程，要注意的事項以及數(shù)據(jù)分析方法。
教學目標
1.能建立加速度的概念，能從物理學的視角觀察實驗現(xiàn)象，并能正確分析小車運動的加速度。
2.理解v-t圖像的含義，能用實驗數(shù)據(jù)描繪v-t圖像，能根據(jù)圖像分析速度隨時間的變化特點以及加速度的特點。
教學重難點
1.進行實驗，正確操作，記錄數(shù)據(jù)，正確進行實驗操作。（重點）
2.分析數(shù)據(jù)，作出v-t圖像，直觀反應(yīng)規(guī)律。（重點）
3.分析數(shù)據(jù)，作出v-t圖像。（難點）
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
導入新課
尋求一種運動的特點和規(guī)律，一般要從某個具體事例開始。那么如果我們要研究小車在重物牽引下的運動，看看小車的速度是怎樣隨時間變化的，我們應(yīng)該怎樣做呢？
學生分組討論問題并回答。
為實驗思路的設(shè)計做鋪墊。
講授新課
實驗思路
【復習與回顧】
我們上一章第三節(jié)已經(jīng)學習了如何測量紙帶的平均速度和瞬時速度，你是否可以簡要的說明一下以下問題：
(1)打點計時器在使用的時候應(yīng)該注意哪些問題？
(2)如何選擇紙帶上的點？
(3)如何測量紙帶上計數(shù)點的瞬時速度？
(4)如何做出v-t圖像，v-t圖像都告訴了我們哪些信息？
【思考與討論】
給你以下實驗器材：
你認為如何設(shè)計一個實驗來研究小車在重物牽引下速度隨時間的變化規(guī)律？
1.實驗方案：
2.利用打點計時器和紙帶計算瞬時速度：用某段位移的平均速度表示中間點的瞬時速度。
3.用v－t圖像表示小車的運動情況：以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，用描點法畫出小車的v－t圖像，進而探究速度與時間的關(guān)系。
二、進行實驗
1.如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。
2.把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的槽碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車后面。
3.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點。
4.換上新紙帶，重復實驗兩次。
5.增減所掛槽碼，按以上步驟再做兩次實驗。
三、數(shù)據(jù)記錄
【思路與討論】
(1)怎樣選取合適的便于測量的紙帶？
(2)如何選擇紙帶上合適的計數(shù)點？
(3)如何計算所選計數(shù)點的瞬時速度？
1.紙帶的選取與測量
(1)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當?shù)狞c作計時起點。
(2)每5個點(相隔0.1 s)取1個計數(shù)點進行測量(如圖所示，相鄰兩點中間還有4個點未畫出)。
(3)數(shù)據(jù)采集：量出各個計數(shù)點到計時零點的距離d1、d2、d3…
2.不同計數(shù)點的瞬時速度計算
(1)計算方法：利用第一章第3節(jié)所學方法得出各個計數(shù)點的瞬時速度，即：
；；；；
(2)數(shù)據(jù)記錄
【思路與討論】
(1)根據(jù)你的實驗表格中的數(shù)據(jù)，說一說小車速度隨時間變化有什么規(guī)律？
(2)根據(jù)你的實驗表格中的數(shù)據(jù)，你能不能求一下某段時間內(nèi)的加速度？
(3)你求得的不同時間段的加速度是多大呢？這個結(jié)果說明速度的變化是怎樣的？
(4)如果不計算加速度，用什么方法可以形象地看出小車速度隨時間變化的規(guī)律呢？
四、數(shù)據(jù)分析
1.直觀的方法：畫出小車的v－t圖像
(1)根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標度建系（圖象盡量分布在坐標系平面的大部分面積）
(2)根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點的位置,觀察和思考點的分布規(guī)律。
(3)“擬合”圖象：從點的分布可以有很大把握地說這些點應(yīng)該在一條直線上，畫出一條直線，讓盡可能多的點處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點
2.用計算機繪制v－t圖像
【思路與討論】
(1)t=0時刻的速度等于零嗎？為什么？
(2)為什么畫出的是一條直線？直線的斜率可以表示什么物理量？
(3)若某個點明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？
(4)從圖上可以看出小車的速度隨時間怎樣變化？
實驗視頻演示
實驗注意事項:
1．固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。
2．滑輪不能過高,細繩應(yīng)與木板平行.
3．小車應(yīng)由緊靠打點計時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。
4．先接通電源，后讓紙帶運動。
5．打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源。
五、課堂練習
學生看問題回答
根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。
分享實驗設(shè)計結(jié)果。
設(shè)計方案完善
各小組公布進一步完善的設(shè)計方案
學生分組實驗
學生分組討論、回顧與回答
學生分組選擇紙帶
學生分組測量數(shù)據(jù)
學生分組計算數(shù)據(jù)
學生數(shù)據(jù)收集整理
學生分組討論交流分享
學生分組討論交流分享
學生記憶繪制圖像要點
學生借助收集的數(shù)據(jù)和電腦，將數(shù)據(jù)輸入電腦自動擬合出v-t圖像
學生分組討論分享
學生觀看視頻
學生記憶并掌握實驗的注意事項
鞏固已學知識內(nèi)容
為后續(xù)實驗基本操作做準備
培養(yǎng)學生獨立的實驗設(shè)計能力。
考查學生對已學內(nèi)容的遷移能力。
培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力。
引導學生設(shè)計探究方案，通過實驗儀器記錄小車運動的位移、時間，從而求出瞬時速度，分析速度隨時間的變化規(guī)律。
培養(yǎng)學生的動手操作實驗的能力
復習上一章打點計時器的使用，為數(shù)據(jù)處理做鋪墊。
突破本節(jié)課的重點內(nèi)容之一，如何利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理。
培養(yǎng)學生對實驗數(shù)據(jù)的處理能力
通過對數(shù)據(jù)的分析，以四個問題的形式引導學生對勻變速運動特征的探究。
第（4）個問題為通過v-t圖像研究勻變速運動做鋪墊。
強調(diào)如何正確使用數(shù)據(jù)做出v-t圖像，突破本節(jié)課的第二個重點內(nèi)容。
培養(yǎng)學生的利用電腦處理數(shù)據(jù)的能力，拓展學生的處理數(shù)據(jù)的方式方法。
引導學生通過v-t圖像直觀的發(fā)現(xiàn)勻變速直線運動的特征，同時提醒學生注意實驗的細節(jié)，比如第一個問題。
通過視頻觀看，規(guī)范實驗操作
強調(diào)實驗操作的規(guī)范
鞏固知識
課堂總結(jié)
板書設(shè)計
§2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
實驗思路
1.實驗方案
2.測瞬時速度
3.做v-t圖像
二、進行實驗
三、數(shù)據(jù)記錄
1.選紙帶
2.計算瞬時速度并記錄數(shù)據(jù)
四、數(shù)據(jù)分析
根據(jù)數(shù)據(jù)做v-t圖像
作業(yè)設(shè)計
教學反思與評價