課 題
人教版高中物理·選擇性必修·第一冊
第二章第1節(jié) 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
課 型
新授課? 復(fù)習(xí)課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級
授課時間
教學(xué)內(nèi)容分析
課標(biāo)要求：
本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容為探究實驗，要求學(xué)生通過研究小車在重物牽引下運動的速度隨時間變化的規(guī)律，經(jīng)歷科學(xué)探究的活動，學(xué)會實驗數(shù)據(jù)的處理方法。
教材分析：
本節(jié)課的核心是通過小車在鉤碼牽引下運動的探究實驗，進一步掌握打點計時器的使用方法和利用打點計時器研究物體運動的方法，最終得出小車速度隨時間變化的規(guī)律。后面幾節(jié)都要運用到本實驗打出的紙帶來進行研究。因此，本節(jié)課有著重要的地位。教學(xué)重點有兩點:一是要知道如何計算紙帶上各點的速度；二是會在坐標(biāo)系中描點、擬合曲線并描述物體運動的規(guī)律。解決重點的關(guān)鍵：一是，利用第一章內(nèi)容中的極限思想，時間很短時，平均速度近似看做瞬時速度。二是，會建立坐標(biāo)系，并能利用描點作圖法描點、擬合曲線并描述物體運動的規(guī)律。
學(xué)情分析
知識儲備：學(xué)生在之前學(xué)習(xí)了運動的描述，知道什么叫瞬時速度，什么叫平均速度等知識點。
能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)掌握了速度、位移和時間等相關(guān)知識。
思維能力：學(xué)生在知道通過實驗數(shù)據(jù)能求平均速度的方法，但對于求解瞬時速度還是存在問題。
核心素養(yǎng)
物理觀念：根據(jù)相關(guān)實驗器材，設(shè)計實驗并熟練操作。
科學(xué)思維：會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。
科學(xué)探究：初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求，設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對紙帶的處理，實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。
教學(xué)準(zhǔn)備
打點計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、細(xì)線、復(fù)寫紙片、刻度尺.
活動設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
評價任務(wù)
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課
活動一：檢測導(dǎo)學(xué)案完成情況
1.檢查導(dǎo)學(xué)案完成情況：
2.小組討論導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容。
（1）巡視導(dǎo)學(xué)案完成情況；
（2）必要時可選講導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容。
（1）小組長統(tǒng)計組內(nèi)得分情況；
（2）小組討論導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容。
（1）導(dǎo)學(xué)案完成小組評分；
（2）表揚完成優(yōu)秀的同學(xué)；
（3）鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)。
活動二：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.根據(jù)相關(guān)實驗器材，設(shè)計實驗并熟練操作.會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。
2.會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。
3.掌握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進行闡述。
讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；
課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評價得失情況。
活動三：復(fù)習(xí)導(dǎo)入
回顧打點計時器的構(gòu)造
回顧打點計時器的構(gòu)造及使用方法。
展示圖片
向?qū)W生提問：
1.打點計時器是測量什么物理量的儀器？
2.電磁打點計時器的工作電壓是多少？
3.紙帶上相鄰兩點間的時間間隔是多少？
學(xué)生觀看電磁打點計時器的圖片。
（2）思考老師提出的問題并進行回答。
（1）觀察學(xué)生對圖片的觀察情況；
（2）聽學(xué)生的回答情況，評價學(xué)生的表達能力和思維能力，及時作出評價。
環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)
活動一：設(shè)計實驗
探究一個物體的速度隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度.直接測量瞬時速度是比較困難的，本實驗中我們用打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析，計算得到各個時刻的瞬時速度。
1、根據(jù)實驗?zāi)康?，研究物體運動的特點、規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生從具體實例開始，提出問題：如何設(shè)計小車在重物下的運動實驗？
2、提出問題：如果探究得到小車在砝碼拉動下在平直的長木板上運動，紙帶上打出的點與點的間隔距離近似相等，那么小車做什么運動？
3、提出問題：在探究小車帶動紙帶運動時，紙帶上的點與點間的距離不等，那么小車做什么運動？
1、學(xué)生間進行討論。
2、對老師提出的問題進行回答。
3、對實驗的設(shè)計進行交流并說出自己的方案。
1、對學(xué)生的討論情況給予評價。
2、對學(xué)生學(xué)生回答問題的情況進行總結(jié)和評價。
3、對學(xué)生對實驗設(shè)計的情況進行評價并作出總結(jié)。
活動二：實驗注意事項
注意事項：
1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器.
2.實驗時，應(yīng)先接通電源，再放開小車.
3.要防止鉤碼下落時與地板相碰，可在地板上事先放幾本書.
4.要防止小車與定滑輪相碰，可用中、食指叉開跨過細(xì)線放在滑輪前事先等著小車.
5.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以便使在長度為50 cm的紙帶上清晰地取得5—6個計數(shù)點為宜.
6.細(xì)線一定要與長木板平行.
1、讓學(xué)生認(rèn)真閱讀實驗注意事項。
2、認(rèn)真思考實驗注意事項里的內(nèi)容并回答為什么要注意這些事項。
1、認(rèn)真閱讀實驗注意事項。
2、相互討論并說出每個注意事項的目的。
1、觀察學(xué)生對實驗注意事項的閱讀情況，作出評價。
2、對學(xué)生回答問題的情況進行點評。
活動三：指導(dǎo)學(xué)生進行實驗
引導(dǎo)學(xué)生熟練地擺好器材，進行合理、準(zhǔn)確地操作，得到一條點跡清晰的紙帶。
引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實驗邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項，而確保準(zhǔn)確，并巡視全場，對出現(xiàn)的問題予以及時糾正。
進行實驗操作，注意把實驗過程和已學(xué)過的“練習(xí)使用打點計時器”相對比，及時提出問題。
（1）在動手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實驗，提前思考實驗順序和注意事項；保證操作地順利進行。
（2）和已學(xué)實驗進行對比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶。
（3）對學(xué)生出現(xiàn)的問題，可拿出來讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手，再開打點計時器電源，有的同學(xué)反之，哪種好？為什么？”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動學(xué)生思考的積極性和主動性。
活動四：數(shù)據(jù)處理
合理的數(shù)據(jù)處理如下：
1.對每條紙帶（即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）都舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點，且每隔4個點計一個計數(shù)點。
2.對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ條紙帶分別進行測量，并計算小車對應(yīng)各計數(shù)點的瞬時速度并填入表格。
3.以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立平面直角坐標(biāo)系，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)給坐標(biāo)軸適當(dāng)刻度.特別注意要標(biāo)明各軸的單位。
4.分別根據(jù)表中紙帶（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）對應(yīng)的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點，并分析對應(yīng)每條紙帶描出點的分布規(guī)律。
5.作出每條紙帶對應(yīng)的v-t圖象。
6.從圖象上分析小車的運動速度隨時間的變化規(guī)律。
1、指導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行處理。
2、要求學(xué)生整理好實驗器材。
1、對本組的實驗數(shù)據(jù)進行處理。
2、整理好實驗器材
1、對學(xué)生對實驗處理的情況進行點評。
2、對學(xué)生整理的實驗器材情況進行評價。
環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)
節(jié)課探究了小車速度隨時間變化的規(guī)律.通過對實驗原理及目的的探究得出實驗器材及實驗步驟，通過紙帶分析可以得到物體的運動規(guī)律，最終得出小車速度時間圖象為一條傾斜直線.
規(guī)律方法總結(jié)：1.因為打點計時器結(jié)合紙帶能記錄物體在一系列不同時刻的位置，所以通過紙帶分析可以得到物體的運動規(guī)律，電火花計時器及閃光照相的原理與之類似，也可以應(yīng)用。
2.求紙帶上某點速度時一般用一小段時間內(nèi)的平均速度代替，在學(xué)完勻變速直線運動規(guī)律后，還有更準(zhǔn)確的方法。
引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)
小組討論，總結(jié)本節(jié)課得失
對學(xué)生的總結(jié)情況進行評價。
環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計
P38練習(xí)與應(yīng)用
1、2題
指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，面批練習(xí)。
按要求完成練習(xí)。
從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環(huán)節(jié)六：主板書設(shè)計
實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
教學(xué)反思

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1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第一冊

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