高中物理-探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教學設計學情分析教材分析課后反思

探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——教學設計（第2課時數(shù)據(jù)分析）教學目的處理上節(jié)課實驗中得到的紙帶，求出小車不同時刻的瞬時速度，增強學生計算能力利用描點作圖法，畫出小車的v-t圖像，培養(yǎng)學生嚴謹、規(guī)范、細致的品質利用v-t圖像分析小車速度隨時間變化的規(guī)律，體會圖像法在處理物理問題中的重要作用教學方法：小組探究與教師指導相結合教學工具：學案，課件，毫米刻度尺，坐標紙，計算機excel程序教學過程：課前預習與知識回扣1．打點計時器是一種記錄______的儀器，它的打點頻率是_____Hz，它每隔______秒打一個點如圖所示，相鄰兩點的時間間隔為0.02s，則A點對應的時間為_______s2、平均速度與瞬時速度：平均速度：______與_______的比值。定義式：______________瞬時速度：物體在_____________________時的速度.在時間較短（位移較?。r，可以用這段時間內的________速度近似代替瞬時速度。A點瞬時速度可以用____之間的平均速度表示，其表達式為：___________________3、描點法作圖的步驟：（1）_________（2）__________（3）___________課堂探究探究一：計時起點必須是紙帶上的第一個點嗎？如下圖所示的紙帶，你覺得選擇哪一個點作為計時起點比較好？探究二：這樣測量6、7兩點間的距離對不對？如果不對，你認為應怎樣測量才能減少誤差？如下圖所示，實驗中測得各點到O點的距離，請寫出1—9各點瞬時速度的表達式。（假設相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T）v1=_________________v2=_________________v3=_________________v4=_________________v5=_________________v6=_________________v7=_________________v8=_________________v9=________________【注意事項】1.紙帶上的點過于密集時，通常是每5個點取一個點。區(qū)分計數(shù)點與計時點2.作圖時合理選取坐標刻度，使圖像盡可能充滿坐標紙。3.正確讀取長度，測量長度時要估讀到最小分度的下一位，即毫米刻度尺要讀到0.1mm4.測量距離時紙帶要鋪平拉直，不能彎曲和折疊，刻度尺要與紙帶平行。數(shù)據(jù)記錄表格描點作圖用的坐標紙信息技術應用：利用計算機處理實驗數(shù)據(jù)：自動計算和自動繪圖（需要用到Excel表格）課堂探究：對圖像的分析1、仔細觀察你做出的v-t圖像，思考：它是一條什么圖線？這樣的圖線代表什么函數(shù)？2、如果你得到的圖像是一條傾斜的直線，請思考：（1）它的斜率有什么物理意義？（2）分別計算相鄰兩點間的速度差，把結果填寫在下面，從中你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？你會做出怎樣的猜想？v2—v1=_________________v3—v2=________________v4—v3=_________________v5—v4=_________________v6—v5=________________v7—v6=_________________v8—v7=_________________v9—v8=________________v10—v9=_________________課內練習1、如圖所示，某位同學在同一坐標系中畫出了四條紙帶的v-t圖像，請你根據(jù)圖像描述紙帶的運動情況。2、某同學在實驗中得到了如圖所示的四條紙帶，已知紙帶的左端連接小車。從點痕的分布情況可知：勻速運動的是紙帶______，越走越快的是紙帶______，先快后慢的是紙帶______課外探究：圖像的另一種做法（參考教材課后習題3）探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——學情分析學生在前面的學習中已經了解了平均速度和瞬時速度的概念及二者之間的相互聯(lián)系，知道了可以用一小段時間內的平均速度代替瞬時速度，通過前一個實驗也已經知道了打點計時器的基本操作，知道如何利用紙帶求某點瞬時速度以及描點作圖的基本步驟，本節(jié)實驗共分2課時，第1課時的教學重點是實驗操作，第2課時的重點是數(shù)據(jù)處理，前面講到的相關的知識點，可以采取知識回扣的形式進行簡單的回顧即可，教學中可以制作學案，在學案上以填空的形式再現(xiàn)這一部分知識，并要求學生在課前預習環(huán)節(jié)中完成，對這部分的處理有兩種方式：一是可以在上課前，把答案公布給學生，讓學生自查自糾；二是可以在課上提問，教師進行簡單的糾正即可，由于相對簡單，應該不會用很多時間。但是，本節(jié)課是探究速度與時間的關系，不只是測量一個位置的速度，而是需要測量多個位置的瞬時速度和對應的時間，因此涉及兩個核心問題：一是如何確定時間，也就是確定計時起點，二是各點速度的測量，特別是兩點間距離的測量問題，要作為重點強調和引導。在教學中把這一部分作為課堂探究，讓學生通過小組探究嘗試解決，然后教師進行引導。以下幾個問題是學生容易出錯的地方，教學中要作為重點，一是計時起點和計數(shù)點的正確選擇，二是長度的正確測量，三是各點速度的求法，四是速度變化規(guī)律的分析。再配以當堂練習和課后練習進行鞏固，學生應該可以較好的掌握本節(jié)重點知識。探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——效果分析課前預習部分設置的幾個練習，大多數(shù)同學都能獨立快速準確的完成，很好的鞏固了所學知識，也為本節(jié)的探究做了充足的知識準備。課堂小組探究中，對于計時起點的選擇，學生通過討論能知道計時起點不一定是第一個點，當開頭點較為密集時，要舍去一部分，從后面的點中選擇。而對于長度的測量，大多數(shù)學生由于長期習慣，往往選擇分段測量的方式進行，導致出現(xiàn)較大的誤差，但是學案中在這個地方進行了設問引導，也會有部分學生會因此對自己的習慣做法提出質疑，從而進行更深入的思考，但能想到用做差的方式求長度并非易事，教學中要進行重點講解，學生聽話較為容易理解。在后面探究瞬時速度表達式環(huán)節(jié)中，相對簡單，多數(shù)學生能正確寫出，這里可以引導學生進一步思考寫出瞬時速度的瞬時表達式，這些表達式的作用是為后面的計算速度而準備的。幾個注意事項是學生容易出錯的，不強調很容易出錯，但是強調后學生都能進行正確操作。接下來的速度計算環(huán)節(jié)，出現(xiàn)的問題是很多學生計算能力不強，一是慢，二是算不對，描繪圖像時，一些學生不夠細心，坐標取值不合理，描點位置不準確，作圖態(tài)度不端正，不細心，不用直尺，直接用手畫，還有部分學生仍然不知道要用平滑的曲線連接，直接把圖像畫成了折線。在分析v-t圖像這一環(huán)節(jié)中，根據(jù)圖像判斷出物體運動的快慢情況對于大多數(shù)學生來說不是難事，難點在于加速度的分析，首先要知道若圖像是直線，則其斜率表示加速度，且任意時間內加速度均相同，即任意相等時間△t內速度變化量△t相同，為了幫學生理解這一特點，可以引導學生去計算本實驗中各相鄰計數(shù)點的速度差，很容易看出這個規(guī)律。這樣為下一節(jié)“勻變速直線運動”的引入奠定了基礎，從而達到了本節(jié)實驗的目的。探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——教材分析教學內容的地位和作用這節(jié)實驗是整個高中物理的第二個實驗，并且作為第二章的第一節(jié)，顯而易見它的作用是一種承上啟下的，首先，這節(jié)實驗要讓學生進一步熟練打點計時器的使用，鞏固瞬時速度和平均速度的概念、區(qū)別和聯(lián)系，其次，要在實驗中讓學生初步學會圖像法處理數(shù)據(jù)，知道作圖方法和步驟，體驗圖像法在處理數(shù)據(jù)過程中的作用和方便與直觀，讓學生知道怎么分析一個圖像，知道圖像分析的重點和技巧，更重要的是，這節(jié)實驗為第二節(jié)勻加速直線運動的引入奠定了基礎，無形中讓學生初步了解勻變速的特點（盡管在這一節(jié)并不明確提出勻變速這一概念），但是，有了本節(jié)的體驗，學生就會在下一節(jié)學習勻加速直線運動時，更容易理解這種運動形式并能準確把握這種運動的特點。課時安排：共2課時，第1課時側重實驗操作，第2課時側重數(shù)據(jù)處理教學重點:正確使用打點計時器，正確處理紙帶：包括正確選擇計時起點，正確選擇計數(shù)點，正確測量計數(shù)點的長度，正確計算各點速度，科學規(guī)范的作圖，正確分析圖像得出合理科學的結論教學難點：v-t圖像的繪制和分析探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——評測練習當堂評測與練習1、如圖所示，某位同學在同一坐標系中畫出了四條紙帶的v-t圖像，請你根據(jù)圖像描述紙帶的運動情況。2、某同學在實驗中得到了如圖所示的四條紙帶，已知紙帶的左端連接小車。從點痕的分布情況可知：勻速運動的是紙帶______，越走越快的是紙帶______，先快后慢的是紙帶______課后評測與練習A組1、電磁打點計時器是一種使用__________(交流?直流?)電源的________儀器，它的工作電壓是__________伏特。當電源頻率是50赫茲時，它每隔________s打一次點。使用打點計時器時，紙帶應穿過________，復寫紙應套在________上，并要放在紙帶的____面；應把________電源用導線接在_________上；打點時應先__________，再讓紙帶運動。2、根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()A．時間間隔B．位移c．加速度D．平均速度。3、關于計數(shù)點的下列說法中，哪些是正確的?()A．用計數(shù)點進行測量計算，既方便，又可減小誤差：B．相鄰計數(shù)點間的時間間隔是相等的；C．相鄰計數(shù)點間的距離是相等的；D.計數(shù)點是從計時器打出的實際點中選出來，相鄰計數(shù)點間點痕的個數(shù)相等。4、本實驗中，關于計數(shù)點間時間間隔的下列說法中正確的有()A．每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點問的時間間隔為0．10秒；B．每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔是O．08秒：C．每隔五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點問的時間間隔為0．08秒；D．每隔五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0．10秒：E．每五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0．08秒。5、接通電源與讓紙帶(隨物體)開始運動，這兩個操作的時間關系應當是：()A．先接通電源，后釋放紙帶：B．先釋放紙帶，后接通電源；C．釋放紙帶的同時接通電源；D．先接通電源或先釋放紙帶都可以。6、當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕，下列關于紙帶上的點痕說法中，哪些是正確的?A．點痕記錄了物體運動的時間：B．點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內的位移；C．點在紙帶上的分布情況，反映了物體的質量和形狀；D．紙帶上點痕的分布情況，反映物體的運動情況。7、打點計時器振針打點的周期，決定于：()A．交流電壓的高低；B．交流電的頻率；C．永久磁鐵的磁性強弱；D．振針與復寫紙的距離。B組1．如圖所示，是一條利用打點計時器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各計數(shù)點到0的距離如圖所示．求出各計數(shù)點的瞬時速度并畫出速度—時間圖象．2.關于打點計時器的使用說法正確的是（）A.電磁打點計時器使用的是6V以下的直流電源B.在測量物體速度時，先讓物體運動，后接通打點計時器的電源C.使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小D.電源的電壓越高，打點的時間間隔就越小3.如圖所示，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，判斷哪條紙帶表示物體做勻速運動4.某同學在做實驗時打出的紙帶如圖所示，每兩點之間還有四個點沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點間的距離，打點計時器的電源頻率為50Hz.(1)相鄰兩個計數(shù)點間的時間為________s.(2)打第4個計數(shù)點時紙帶的速度v4＝________m/s.(保留三位有效數(shù)字)5.使用電火花計時器分析小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中：(1)在下列基本步驟中，正確的排列順序為________把電火花計時器固定在桌子上安放紙帶松開紙帶讓物體帶著紙帶運動接通220V交流電源按下脈沖輸出開關，進行打點(2)在安放紙帶時，要檢查墨粉紙盤是否已經正確地套在________上，還要檢查________是否夾在紙帶之間．6.電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，振針每隔________s打一個點．現(xiàn)在用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度將比真實速度偏______探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——課后反思在高中物理新課程標準中，對科學探究及實驗能力提出了七個要素即：提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。并對每一個要素都提出了基本要求。本節(jié)課是探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的第2課時，教學重點是數(shù)據(jù)的處理，要把上述七個要素中的提出問題、猜想與假設、分析論證、交流與合作加以突出，也要把學生的自主探究作為主要活動，給學生足夠充分的時間，讓他們進行足夠充分的思考和探究，體驗數(shù)據(jù)處理的全部過程，包括長度測量，數(shù)據(jù)計算，圖像繪制，教學中發(fā)現(xiàn)學生在理論探究方面較好，能很快完成，但是在動手操作時，經常出現(xiàn)錯誤，甚至是簡單的長度測量都容易出錯，這說明學生的動手操作能力較差，因為，我認為，教學中可以有意識的減少理論性的探究，留更多動手操作的時間，可以在學生操作時，教師深入小組，當場發(fā)現(xiàn)問題，當場解決問題，進行有針對性的、個體性的指導可能效果更好。另外，在教學語言表達上，仍需要進一步的錘煉和精簡，讓語言更準確、更簡潔、更生動、更有邏輯性，同時也要注意物理術語的規(guī)范使用，盡量使用科學術語，盡最大可能避免出現(xiàn)不規(guī)范用詞甚至是錯誤用詞，板書方面除了要突出重點以外，還應進行科學合理的布局，改寫什么，寫到什么地方，什么時候寫，都應做好充分的預案和準備。本節(jié)課有一個環(huán)