2-1實(shí)驗(yàn)探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

1、實(shí)驗(yàn)小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律-教學(xué)設(shè)計(jì)首師大二附中 閆曉林清華志清中學(xué) 吳麗娟一設(shè)計(jì)思想:本節(jié)課在運(yùn)動(dòng)學(xué)中起著承上啟下的作用。第一章中已經(jīng)介紹了利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶求物體瞬時(shí)速度的方法。并且介紹了加速度，知道了它的物理意義及表達(dá)式。而這節(jié)課是以恒力作用下的小車(chē)的運(yùn)動(dòng)來(lái)研究速度隨時(shí)間變化規(guī)律的。從而為以后研究勻變速運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)打下了基礎(chǔ)，本節(jié)的重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生做好分組實(shí)驗(yàn)及指導(dǎo)學(xué)生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度時(shí)間規(guī)律。通過(guò)多媒體給出一些自然界中的物體的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面。教師提出這些物體的運(yùn)動(dòng)存在著什么規(guī)律，如何去探究呢？這時(shí)學(xué)生會(huì)感覺(jué)到很茫然，毫無(wú)目標(biāo)。教師給出實(shí)驗(yàn)器材，提示他們對(duì)以前學(xué)過(guò)利用打點(diǎn)

2、計(jì)時(shí)器測(cè)物體的速度這一節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行回顧，從而得到實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟。二、教學(xué)三維目標(biāo):知識(shí)與技能 1.進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及利用紙帶求某時(shí)刻瞬時(shí)速度的方法。2. 進(jìn)一步提高用描點(diǎn)法作圖的能力。3.了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。過(guò)程與方法1.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究，了解物理學(xué)的研究方法。2.認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。情感態(tài)度和價(jià)值觀1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理和研究物理問(wèn)題的興趣，學(xué)會(huì)探尋物理規(guī)律的方法。3.學(xué)習(xí)合作完成實(shí)驗(yàn)，交流實(shí)驗(yàn)體會(huì)三、基本特點(diǎn): 利用實(shí)驗(yàn)

3、了解小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,經(jīng)歷科學(xué)探究的活動(dòng)學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法四、流程圖: 學(xué)生主觀感受實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得出規(guī)律-根據(jù)圖像求出加速度五、教學(xué)方法探究實(shí)驗(yàn) 、多媒體、講授、討論、練習(xí)等。六、教學(xué)準(zhǔn)備學(xué)生電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車(chē)、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、砝碼、多媒體計(jì)算機(jī)。七、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)：教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引課 例子：1小汽車(chē)啟動(dòng)2。公交車(chē)剎車(chē)3電梯開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程到停止的過(guò)程 1放多媒體畫(huà)面后，提出問(wèn)題：這些物體的運(yùn)動(dòng)快慢不同，他們的運(yùn)動(dòng)速度遵循著什么規(guī)律呢? 2如何探尋物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律呢？3給出實(shí)驗(yàn)器材且指出要探究物體速度隨時(shí)間

4、變化規(guī)律必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)速度很困難，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體在不同時(shí)刻的位置，在通過(guò)對(duì)紙帶的分析、計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的物體瞬時(shí)速度?；卮饐?wèn)題：1 有的物體運(yùn)動(dòng)的速度在發(fā)生變化，同時(shí)舉了一些生活中運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生速度變化的例子2 可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)處理紙帶以同學(xué)熟悉的生活經(jīng)歷為問(wèn)題的切入點(diǎn)，引出課題并且提高學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)的興趣實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程把學(xué)生平均分為六組。組織學(xué)生討論并要求學(xué)生設(shè)計(jì)出本組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。教師及時(shí)給出評(píng)價(jià)。建議注意以下幾點(diǎn):1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶限位器要與長(zhǎng)木板縱軸位置對(duì)齊再固定在長(zhǎng)木板上，使紙帶，小車(chē)，拉線和定滑輪在一條直線。2牽引小

5、車(chē)的鉤碼以100g以內(nèi)為宜。學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)方案 先請(qǐng)一組幾個(gè)同學(xué)到講桌前給出本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)想并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作打出幾條紙帶。其他幾組的同學(xué)指出第一組同學(xué)操作不當(dāng)之處。第二組同學(xué)也一樣邊敘述邊操作，打出幾條紙帶。讓其他組的同學(xué)指出操作不當(dāng)之處。復(fù)習(xí)前一章實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法及注意事項(xiàng)2.課堂交流選擇紙帶，確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，處理紙帶，計(jì)算瞬時(shí)速度教師提問(wèn)：如何選擇適合本實(shí)驗(yàn)的紙帶呢？教師：我們可以選擇一清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，建議大家在測(cè)量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。教師：各組開(kāi)始選擇紙帶及確定計(jì)數(shù)點(diǎn)。教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生錯(cuò)誤之處。教師：大家在測(cè)量時(shí)，我建議大家測(cè)量每個(gè)點(diǎn)與計(jì)時(shí)起點(diǎn)

6、的距離。教師給予評(píng)價(jià)教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格并且把數(shù)據(jù)填到表格中。教師：大家想一想如何根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)求瞬時(shí)速度呢？教師利用多媒體演示求瞬時(shí)速度的方法推導(dǎo)過(guò)程。教師；每個(gè)組根據(jù)各自的紙帶測(cè)量x，計(jì)算出瞬時(shí)速度，并且把數(shù)據(jù)填入表格。學(xué)生：選擇一條點(diǎn)跡清晰，沒(méi)有漏點(diǎn)且點(diǎn)數(shù)足夠多的紙帶。學(xué)生：開(kāi)始的幾個(gè)點(diǎn)不清楚怎么辦呢？學(xué)生：把這幾個(gè)點(diǎn)舍去，行不行呢？。學(xué)生：計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的，開(kāi)始不清楚點(diǎn)可以舍去。學(xué)生：我們每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)測(cè)一次不是一樣嗎？學(xué)生進(jìn)行討論。學(xué)生：他這樣做每次測(cè)量都要挪動(dòng)刻度尺，這樣做很麻煩，并且誤差很大。各組進(jìn)行討論學(xué)生：選每相鄰的兩個(gè)點(diǎn)的距離為x，同時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t，根據(jù)x/t算出該點(diǎn)附近

7、的平均速度，把它當(dāng)作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 教師及時(shí)評(píng)論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績(jī)。測(cè)量瞬時(shí)速度的方法填寫(xiě)數(shù)據(jù)表格 有了學(xué)生自己的分析，討論，探究的過(guò)程，可以幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度問(wèn)題：瞬時(shí)速度的計(jì)算是否需要提前運(yùn)用勻變速運(yùn)動(dòng)的平均速度的公式3 數(shù)據(jù)處理：作出速度-時(shí)間的圖像教師：如何根據(jù)得到的數(shù)據(jù)表示出小車(chē)的速度時(shí)間關(guān)系呢？組織學(xué)生討論教師：如何作出圖像呢？教師：做速度時(shí)間圖像時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的標(biāo)度的選取，描點(diǎn)要準(zhǔn)確。教師；同學(xué)們開(kāi)始作圖。教師巡回指導(dǎo)。教師：有的同學(xué)的圖像是一段一段的折線，對(duì)不對(duì)？教師：我們研究的是一種規(guī)律，是大多數(shù)點(diǎn)符合的就可以的。是什么樣的規(guī)律

8、呢？教師:為什么會(huì)有一些點(diǎn)不在圖像上呢？學(xué)生：根據(jù)第一章利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)物體速度這一節(jié)。我們可以作出速度時(shí)間關(guān)系圖像，根據(jù)圖像可知兩者的關(guān)系。學(xué)生：建立v-t直角坐標(biāo)系，通過(guò)描點(diǎn)作出圖像。學(xué)生：如果不是折線，所有的點(diǎn)就不能都在圖像上？學(xué)生：一條傾斜的直線學(xué)生：因?yàn)闇y(cè)量時(shí)存在著誤差。讓學(xué)生用探究的方法，體驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得過(guò)程、作圖的過(guò)程，這應(yīng)當(dāng)是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的最有效途徑?？偨Y(jié)教師：演示多媒體，給出正確的作圖方法。V-t坐標(biāo)系內(nèi)，有一些點(diǎn)，根據(jù)這些點(diǎn)作出一條傾斜直線，使不在圖線上的點(diǎn)均勻地分布在圖線的兩側(cè)教師：在我們做出的圖像上任意找兩點(diǎn)，找出兩點(diǎn)的速度及對(duì)應(yīng)時(shí)間。代入a=v2-v1/t2

9、-t1求出此小車(chē)的加速度學(xué)生：繼續(xù)完成圖像修改自己的圖像學(xué)生之間認(rèn)為好的，可以通過(guò)投影展示給大家體驗(yàn)探究后成果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣數(shù)據(jù)表格：小車(chē)在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置編號(hào)0123456789時(shí)間 t/s00.10.20.30.40.50.60.70.80.9兩個(gè)點(diǎn)的距離為x/mV1(m.s-1)V2(m.s-1)圖像描繪：七、對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的反思與評(píng)價(jià)。到這里，本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路已基本形成，即：學(xué)生主觀感受實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖-得出規(guī)律-根據(jù)圖像求出加速度。這一條探究之路很好地落實(shí)了本節(jié)課的重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)求出瞬時(shí)速度描點(diǎn)作圖，最后得出規(guī)律。讓學(xué)生用探究的方法，體驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得過(guò)程、作圖的過(guò)程，這應(yīng)當(dāng)是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的最有效途徑。八、課后視野拓寬根據(jù)課后閱讀資料，探索用計(jì)算機(jī)繪制速度-時(shí)間圖線的方法。板書(shū)設(shè)計(jì):探究：實(shí)驗(yàn)小車(chē)速度隨時(shí)間變