用打點計時器測速度教學設計

1、實驗用打點計時器測速度教學設計一、教材分析1本節(jié)新課位于高中物理必修一第一章第四節(jié)，重點介紹打點計時器這一高中重要的計時儀器，計時的同時還能記錄物體的運動情況。2平均速度和瞬時速度是本節(jié)的難點，教材用極限的思想，從平均速度過渡到瞬時速度。3將過去教材中“用平滑曲線把點連起來” 改為“用一條平滑曲線來擬合坐標系中描出的點” 即將驗證性實驗改為探究性實驗，思路不一樣、邏輯線索不一樣。二、學生分析1原有認知發(fā)展分析：在初中階段，學生所做的幾乎都是定性或半定量的實驗，而且實驗處 理的方法、手段與高中相比也大不相同，本次實驗對學生來說還是第一次，不管是在理解上， 還是在操作上，難度可能都非常大。2原有知

2、識結(jié)構(gòu)分析：通過前幾節(jié)的學習，學生對速度的概念有了較為深刻的認識，但對速 度的計算還只是停留在理論上，現(xiàn)在要通過實驗測量并處理紙帶上的信息，可能還是難題。3非認知因素分析：學生實驗的積極性比較高漲，探索精神比較強，對物理探究保持著濃厚 的興趣。三、教學目標大的方面來看，教材上明確指出中學生做實驗，出于以下幾個目的：1經(jīng)歷科學過程，體會科學方法，樹立科學的價值觀。2更加熱愛科學，體驗科學工作的樂趣。3學習科學知識，提高操作技能。就本節(jié)實驗課而言，我們需要完成以下教學目標：（一）知識與技能1了解兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2會安裝并使用打點計時器。3理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。4

3、.明確速度一時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，并畫出該實驗中的速度一時間圖象。（二）過程與方法1. 通過學生自己看打點計時器的說明書，培養(yǎng)學生獨立學習的能力。2. 通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力，體會處理問題的方法，領悟 如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。3. 通過畫速度一時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力，體驗數(shù)學工具在物理發(fā)展中的 作用。4. 體驗實驗中理性思維的重要，既要動手，更要動腦。（三）情感、態(tài)度與價值觀1. 感覺打點計時器的巧妙設計思路，體會物理原理在解決實際問題中的指導作用，增強將物 理知識應用于生活實際的意識。2. 經(jīng)歷實驗過程，體驗科學實

4、驗過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的奧妙。3. 培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神。四、教學環(huán)境五、信息技術(shù)應用思路使用PPT課件輔助教學，提高課堂效率，提升直觀認識，拓展課堂容量。錄制播放學生視頻，突出學生主體地位，增加學生參與意識，培養(yǎng)學生實驗興趣和穿新能力。教學中展示數(shù)字傳感器，拓展學生見識，提高學生興趣。依托媒體教育技術(shù)手段， 培養(yǎng)學生的綜合能力。新時代的教學理論中，培養(yǎng)和訓練學生的綜合應用能力是現(xiàn)代教學的基本要求。多媒體運用圖、文、聲并茂，動靜結(jié)合，有聲有色的情景，刺激著學生多種感官參與學習活動。通過 制作課件，構(gòu)建一個問題情境，課堂上進行適當操作、控制，就能通過各種問

5、題情境的變 換，去觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、驗證結(jié)論、體驗本質(zhì)、歸納和發(fā)現(xiàn)新結(jié)論。六、教學流程設計預習任務：自制打點計時器（圖1）1根據(jù)課后第四題中情境， 利用刻度尺、表、彩色畫筆、 紙帶，由兩位同學合作共同做一個實驗，測量手拉動 紙帶的平均速度！2在操作、計算時遇到怎樣的問題？3在生活中，有哪些可以改裝利用的打點計時裝置？（二）小組展示（學生）學生展示實驗并講訴如何測量手的速度和遇到的問題?。▓D2）（每隔1s在紙帶上點一個點計時，完成后，用毫米刻度尺測量兩點之間距離，然后除以對 應時間，便可以算出兩點間對應手的平均速度） （遇到的問題）在每隔1s點一個點時，由于受到反應時間影響，不能準確計時。（遇

6、到的問題）如果手拉動紙帶的速度過大，每隔1s點一個點不實際，必須加快點點，而加快點點則不方便測量點點時間。（老師）肯定學生想法， 同時提出第三個問題：在生活中，有哪些可以改裝利用的打點計時 裝置？（學生）學生展示：想法有：1、滴水法2、鋼琴節(jié)拍器3、電動機4、電動縫紉機5、鬧鐘（老師）輔助學生展示了部分想法。（圖3、圖 4）（老師）肯定并表揚學生的想法，同時 總結(jié)，無論采用哪種計時方式，只要能 夠利用紙帶和計時儀器，準確測量出點之間對應的位移和時間，我們便可計算其對應的平均速度。同時應指出，以上方法，大都存在這樣的問題：不能方便的準確測量出打點計時的時間間隔。弓I出打點計時器。（圖5）（三）實

7、驗探究（老師）組織學生觀察實物，對照實物認真閱讀說明書，了解其結(jié)構(gòu)、各部分名稱、工作原理和使用方 法。（圖6）以電磁為例f空簡要介紹其«/ /Y計時原理，使是學生了解該儀器為-> >UMw ut曾 嚴 *f fI_ _* fl rmt*< w什么會每隔相等時間0.02s打一個計時點。（圖7 ）計時原理，使是學生了解該儀器為什么會每隔相等時間0.02s打一個計時點。（圖7）團7（學生）觀察實物，閱讀說明書，了解打點計時器（老師）組織學生按照課本規(guī)范步驟練習使用打點計時器，用不同速度拉動并打出幾條清晰的紙帶，觀察紙帶上點的疏密分布，感知其與拉動紙帶快慢的關(guān)系。創(chuàng)設環(huán)節(jié)：

8、小組之間利用紙帶比一比，哪位同學看誰的手最快？（圖 8）（學生）練習使用打點計時器，用不同速度拉動并打出幾條清晰的紙帶，觀察紙帶上點的疏密分布，感知其與拉動紙帶快慢的關(guān)系。（學生）學生完成后，展示、說明、對比（老師）總結(jié)歸納：1、實驗中，在測量距離時，一般采用測量 1、2、3、4點到0的距離, 用做差的方法來計算 0-1、1-2等兩點之間距離，這樣做可以有效減小測量誤差。（圖9）i41 '1ic14Av*D'O丨 ，2、禾U用極限思想，理論上，點E附近距離越近，兩點間平均速度越接近E點的瞬時速度。但在實際測量時，并不是越近越好，實驗的可行性和準確性都應兼顧。（圖10）圖10（老

9、師）組織學生選擇一條清晰的紙帶，完成拓展練習，鞏固新知。（圖11）報苗蝕刻踴時槪a11Jv圖11提出問題：除了看紙帶各點疏密變化和計算各點速度，還能利用哪些數(shù)學工具來判斷觀察速度變化？（學生）各組選擇一條清晰紙帶，每隔相同計時點取幾個計數(shù)點，計算其對應的瞬時速度，填入表格。思考問題（老師）總結(jié)歸納：可以幫助判斷速度的快慢變化的方法：（1 ）紙帶計時點分布的疏密變化。（2）將各點的瞬時速度計算后填入表格后觀察速度隨時間變化。（3）建立v-t圖象，根據(jù)表格中對應的數(shù)據(jù)描點連線，直觀觀察。在圖象講解中，重點強調(diào)建系、標明物理量和單位、選擇合適標度、描點、最終用一條平滑曲線來擬合坐標系中描出的點，直觀觀察速度的變化。（圖12）圖12組織學生在坐標紙上完成 v-t圖象，鞏固新知（五）回歸生活（老師）提問：生活中常見測速方式？ （學生）展示（老師）補充并演示兩種實驗方法，拓展學生見識展示借助傳感器用計算機測速度（圖13）圖13氣墊導軌和數(shù)字計時器（圖14）圖14七、教學特色1本次教學我沒有完全按照教材設計好的思路、實驗，照本宣科，而是大量設計環(huán)節(jié)組織學生去討論、創(chuàng)新、展示，充分體現(xiàn)了學生的主體地位。學生自主設計了各種計時裝置并做了演 示視頻，如滴水計時、電動機計時等，展示并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。2在實驗探究中，我重點點評、歸納了實驗的規(guī)范步驟和注意事項，以便使學生養(yǎng)