《實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》設(shè)計(jì) 全省一等獎(jiǎng)

《實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)者分析】①本人所在學(xué)校屬于省級(jí)示范學(xué)校，學(xué)生在初中就已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的探究體驗(yàn)，因此他們有探究的基礎(chǔ)，優(yōu)點(diǎn)是思維活躍，善于觀察、總結(jié)、提出并回答問題，不過還存在“眼高手低”的問題及實(shí)驗(yàn)器材問題。②新課程改革打破了以前的應(yīng)試教育模式，教育教學(xué)過程中師生地位平等，充分貫徹以學(xué)生為本，堅(jiān)持學(xué)生的主體地位，教師的主導(dǎo)地位。③本節(jié)課是一節(jié)科學(xué)探究課，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象，是問題，積極引導(dǎo)學(xué)生探究。④面對(duì)一些規(guī)律的探究，學(xué)生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個(gè)角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運(yùn)算，物理理論要求不高，適當(dāng)?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度，選擇探究式教學(xué)是最佳的途徑。探究式教學(xué)重視的是探究的過程和方法而不是結(jié)論，探究過程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床，過于重視結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致喪失探究熱情，扼殺學(xué)生探究的欲望?！窘滩姆治觥勘竟?jié)內(nèi)容為探究實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生通過研究小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)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)處理方法。這節(jié)課的任務(wù)是測(cè)量小車的速度，做出小車運(yùn)動(dòng)的V-t圖像，初步分析小車速度變化的規(guī)律。要學(xué)生從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、做出圖像、分析圖像、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能：（1）能熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）會(huì)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成操作。（3）會(huì)處理紙帶求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。（4）會(huì)設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)。（5）會(huì)用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，表示運(yùn)動(dòng)規(guī)律（6）掌握?qǐng)D象的一般方法，并能用語音描述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.過程與方法：（1）初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某種規(guī)律的研究方法。（2）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做好調(diào)整。（3）初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）體會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，體會(huì)物理學(xué)的研究方法。（2）培養(yǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成操作，會(huì)處理紙帶求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。（2）會(huì)設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)，會(huì)用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，表示運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！驹O(shè)計(jì)思想】通過測(cè)量小車的速度，做出小車運(yùn)動(dòng)的V-t圖像，初步分析小車速度變化的規(guī)律來讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、做出圖像、分析圖像、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。使學(xué)生感受到圖像的直觀的美?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)】【教師提出問題】探究目的：探究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，研究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律?！咀寣W(xué)生猜想】小車的速度隨時(shí)間變化有幾種可能：變化先快后慢；先慢后快；均勻變化等?？山Y(jié)合速度圖象描述猜想。【讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】提示如何測(cè)量出不同時(shí)刻的物體運(yùn)動(dòng)速度；最后確定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度?！窘處熞龑?dǎo)學(xué)生討論】實(shí)驗(yàn)過程中注意事項(xiàng)：1.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)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(shí)用手按住它。【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)過程：1.附有滑輪的長(zhǎng)度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)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(jì)時(shí)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(jì)時(shí)器處，接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yàn)三次?！緦W(xué)生活動(dòng)】處理數(shù)據(jù)【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】處理數(shù)據(jù)過程中注意事項(xiàng)：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(gè)點(diǎn)的時(shí)間為時(shí)間單位即T＝×5s＝這樣既可方便計(jì)算，又可減少誤差。參考表格一：計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)0123456時(shí)間t(s)0相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間S01S12S23S34S45S56距離s(m)對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度m/s參考表格二：計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)0123456時(shí)間t(s)0各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離S(m)S01S12S23S34S45S56各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=4.不要直接去測(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離。5.速度的計(jì)算方法：各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度是用計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的平均速度來代替：v1=v2=【學(xué)生活動(dòng)】做出物體的速度——時(shí)間圖象。精講：運(yùn)用圖象來處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這是一個(gè)難點(diǎn)，作圖象時(shí)要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義，選擇合適的標(biāo)度，以各點(diǎn)瞬時(shí)速度為縱軸，時(shí)間t為橫軸，不在同一直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線的兩側(cè)?！緦W(xué)生活動(dòng)】得出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。在第一章，我們學(xué)習(xí)了通過v-t圖象計(jì)算加速度，你能利用所學(xué)知識(shí)去分析你作出的圖像嗎？①（時(shí)間增加相同的△t,速度也會(huì)增加相同的△v）②從函數(shù)關(guān)系：v=kt+bv與t線性關(guān)系。小車的速度隨時(shí)間均勻增加（變化）小車做勻變速(a不變)的直線運(yùn)動(dòng)?！揪毩?xí)反饋】1.在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的？＿＿＿①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓直流電源④細(xì)繩⑤紙帶⑥小車⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板（①④⑤⑥⑦⑨）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是：（低壓交流電源刻度尺）2.在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是：A.舍掉開頭過于緊密的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。B.為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)C.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取。D.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定，可取、、…n×均可。(AD)3.圖中給出了從0點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0，1，2，3，4，5，6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm那么①計(jì)時(shí)器在打出1，2，3等點(diǎn)時(shí)小車的速度分別為：v1=cm/s；v2=cm/s；v3=cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s②在坐標(biāo)紙上畫出v-t圖象③分析小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。參考答案：（v1=sv2=sv3=sv4=sv5=s）(小車的速度隨時(shí)間均勻增加)?！咀鳂I(yè)】P33第2、3題【板書設(shè)計(jì)】實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1.小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化有幾種可能：變化先快后慢；先慢后快；均勻變化等2.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盒≤囁俣入S時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：見PPT數(shù)據(jù)處理：（1）列表計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)0123456時(shí)間t(s)0相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間S01S12S23S34S45