重慶市開縣中學(xué)高中物理《2.1 實(shí)驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律》教案 新人教版必修1.doc

課題名稱重慶市開縣中學(xué)高一物理2.1 實(shí)驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律教案（必修一）課時數(shù)2課時課型問題生成、解決課課程標(biāo)準(zhǔn)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中對本節(jié)知識的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)如下：1.鞏固打點(diǎn)計時器的使用，紙帶數(shù)據(jù)的處理和測量瞬時速度方法；2.通過實(shí)驗探究體驗如何從實(shí)驗中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會利用圖像處理實(shí)驗數(shù)據(jù)的方法；3.知道小車在重物的牽引下運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)：根據(jù)相關(guān)實(shí)驗器材，設(shè)計實(shí)驗并熟練操作；會運(yùn)用已學(xué)知識處理紙帶，求出各點(diǎn)的瞬時速度；會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想；巧用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律；掌握畫運(yùn)動圖像的一般方法，并能用簡潔的語言進(jìn)行闡述；2.過程與方法目標(biāo)：初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗要求設(shè)計實(shí)驗，完成對新規(guī)律的探究方法；對已經(jīng)得到的紙帶，會用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時速度；初步學(xué)會利用實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行猜想、探究、驗證、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法；能直觀地運(yùn)用物理圖像展現(xiàn)規(guī)律、驗證規(guī)律；進(jìn)一步在實(shí)驗過程中體驗打點(diǎn)計時器的使用，體驗瞬時速度的求法；3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：在實(shí)驗的設(shè)計過程中體驗并鍛煉思考的全面性、準(zhǔn)確性和邏輯性；在實(shí)驗數(shù)據(jù)的猜測過程中提高學(xué)生的思維發(fā)散能力；重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：用圖像法研究速度變化的規(guī)律；對運(yùn)動的速度隨時間變化規(guī)律的探究；難點(diǎn)：會計算各點(diǎn)的瞬時速度；對實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理及猜測探究過程；學(xué)習(xí)過程評價任務(wù)（內(nèi)容、問題、試題）學(xué)習(xí)活動（方式、行為策略）一、 實(shí)驗原理設(shè)計【問題1】在上一章中我們學(xué)會了利用打點(diǎn)計時器來測量紙帶運(yùn)動時候的速度，那么打點(diǎn)計時器能不能測量一輛小車在砝碼帶動運(yùn)動時的速度？如果能，請大家設(shè)計一個實(shí)驗，并通過該實(shí)驗，探究改小車的運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律。【問題2】實(shí)驗中怎么利用砝碼拉動小車運(yùn)動？那么還需要什么器材？【問題3】實(shí)驗中怎樣控制小車速度，以免因太快而撞擊損毀小車？實(shí)驗過程中注意事項： 1、開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時器。2、先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時及時斷開電源。3、要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。二、進(jìn)行實(shí)驗各組按照自己設(shè)計的實(shí)驗步驟進(jìn)行實(shí)驗，并得到三條或以上的點(diǎn)跡清晰的紙帶?！締栴}4】若實(shí)驗中得到的紙帶只有最末端附近有幾個比較稀疏的點(diǎn)跡，試分析這是什么錯誤操作引起的？【問題5】若實(shí)驗中得到的紙帶不是清晰的點(diǎn)跡，而是一連串?dāng)鄶嗬m(xù)續(xù)的虛線式點(diǎn)跡，試分析原因。實(shí)驗過程：1、 附有滑輪的長度板平放在實(shí)驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2、 用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上適量的鉤碼，讓紙帶穿過打點(diǎn)計時器，并把紙帶的一端固定在小車的上面。3、 把小車停在靠近打點(diǎn)計時器處，接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計時器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗三次。三、實(shí)驗數(shù)據(jù)處理【問題6】紙帶上的點(diǎn)跡總是呈現(xiàn)出開始的點(diǎn)跡都是很密集的，是不是一定要以最開始的點(diǎn)為計時的起點(diǎn)？【問題7】如果即使是忽略開始的比較密集的點(diǎn)跡，我們還是得到的密集的點(diǎn)，又怎樣處理這樣的數(shù)據(jù)？【問題8】通過紙帶上的點(diǎn)跡，如何得到所研究的點(diǎn)的瞬時速度？能用該方法計算始末點(diǎn)的瞬時速度嗎？參考表格二：計數(shù)點(diǎn)編號0123456時間t(s)00.10.20.30.40.50.6各計數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m)相鄰計數(shù)點(diǎn)的距離s(m)s01s12s23s34s45s56各計數(shù)點(diǎn)速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=【問題9】得到了各點(diǎn)瞬時速度后，除了利用教材page31的表格表示的方法，有沒有更為合理，更為直觀的反應(yīng)速度隨時間變化的方法？處理數(shù)據(jù)過程中注意事項：1、紙帶要選擇打出的點(diǎn)清晰的2、舍掉開始過于密集的點(diǎn)3、用每打5個點(diǎn)的時間為計時單位。即t0.02s50.10s這樣既可方便計算，又可減少誤差。四、速度-時間圖像的描繪【問題10】借鑒上一章中的位移-時間圖像，本節(jié)中怎么利用所得數(shù)據(jù)，描繪速度時間圖像？【問題11】對于描點(diǎn)后畫線過程中，有的點(diǎn)偏離了描繪的線跡，這些點(diǎn)怎么處理？【問題12】對于你組說描繪出的v-t圖像，你能總結(jié)出小車是速度隨時間是怎么樣變化的？【問題13】如何利用圖像求出小車運(yùn)動的初速度和加速度？【問題14】某同學(xué)用以下方法繪制的小車的v-t圖象，先把紙帶每隔0.1s 剪斷，得到若干短紙條，再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為時間軸，標(biāo)出時間，最后將紙條上端中心連起來，于是得到v-t圖象。請你按以上辦法繪制這個圖象。這樣做有道理嗎？說說你的看法?！倦S堂練習(xí)】例1、為了計算加速度，最合理的方法是（ ）a、根據(jù)任意兩計數(shù)點(diǎn)的速度公式算出加速度b、根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，量出其傾角，由公式求出加速度c、根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)對應(yīng)的速度、時間，由公式求出加速度d、依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度教師預(yù)設(shè)問題：利用打點(diǎn)計時器探究小車的速度隨時間的變化規(guī)律。學(xué)生積極討論，合作解決：設(shè)計完整的探究實(shí)驗（包括原理、器材、步驟、注意事項、數(shù)據(jù)處理等全部過程）。學(xué)生動手學(xué)生分組合作完成實(shí)驗操作。注意紙帶上要標(biāo)記實(shí)驗中使用的砝碼數(shù)量。教師指導(dǎo)：教師巡視指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗操作，并對學(xué)生的實(shí)驗技能做針對性指導(dǎo)。適時適度幫助學(xué)生解決實(shí)驗過程中的問題。學(xué)生根據(jù)設(shè)計的實(shí)驗原理