21實驗：探究小車速度隨時間的變化規(guī)律A教案

年 月 日課題§2.1試驗：探究小車速度隨時間的變化規(guī)律1課型試驗課〔2課時〕教 學(xué)目 標(biāo)學(xué)問與技能依據(jù)相關(guān)試驗器材，設(shè)計試驗并嫻熟操作．會運(yùn)用已學(xué)學(xué)問處理紙帶，求各點瞬時速度．會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜測．巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀看規(guī)律．把握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進(jìn)展闡述．過程與方法初步學(xué)習(xí)依據(jù)試驗要求設(shè)計試驗，完成某種規(guī)律的探究方法．對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度．初步學(xué)會依據(jù)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)展猜測、探究、覺察規(guī)律的探究方法．生疏數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象呈現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律．通過試驗探究過程，進(jìn)一步嫻熟打點計時器的應(yīng)用，體驗瞬時速度的求解方法．情感態(tài)度與價值觀1．通過對小車運(yùn)動的設(shè)計，培育學(xué)生樂觀主動思考問題的習(xí)慣，并熬煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與規(guī)律性．通過對紙帶的處理、試驗數(shù)據(jù)的圖象呈現(xiàn)，培育學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生敏捷地運(yùn)用科學(xué)方法來爭論問題、解決問題、提高創(chuàng)意識．在對試驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作探究力量．在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學(xué)生的語言表達(dá)力量，還表達(dá)了各學(xué)科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會．通過經(jīng)受試驗探究過程，體驗運(yùn)動規(guī)律探究的方法．教學(xué)重點、難點教學(xué)重點：圖象法爭論速度隨時間變化的規(guī)律．對運(yùn)動的速度隨時間變化規(guī)律的探究教學(xué)難點：各點瞬時速度的計算．對試驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究．教學(xué)方法探究試驗、講授、爭論、練習(xí)教學(xué)手段教具預(yù)備425g的鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、多媒體課件、計算機(jī)教學(xué)活動[課導(dǎo)入](課件展現(xiàn))以下語言表述中提及的運(yùn)動情景．師：物體的運(yùn)動通常是比較簡單的．高山滑雪；在自然界里，雨點下落、鴿子飛行、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家??這些運(yùn)動中都有速度的變化．物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探究簡單運(yùn)動蘊(yùn)含的規(guī)律呢?對紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度．[課教學(xué)]一、進(jìn)展試驗[爭論與溝通]進(jìn)展試驗前，讓學(xué)生先回憶上一章是怎樣使用打點計時器的，爭論后答復(fù)．生1：把打點計時器固定好，裝好紙帶．開啟電源，手水平地拉動紙帶，紙帶上就會打出一行小點．2：不，教師，他忘了準(zhǔn)時關(guān)閉電源．師：對，千萬別忘了準(zhǔn)時關(guān)閉電源．這樣做的好處是什么?為什么要這樣做?3：為了節(jié)約電能，由于國家電力能源緊急．生4：不，由于打點計時器是按間歇工作設(shè)計的，所以長期工作可能會因線圈發(fā)熱而損壞．這樣做是為了保護(hù)打點計時器．師：好，大家依據(jù)以前的閱歷，閱讀課本第34頁“進(jìn)展試驗”標(biāo)題下的兩段文字后分組進(jìn)展?fàn)幷撛囼灧桨福寣W(xué)生自己設(shè)計好試驗，并口頭闡述相關(guān)試驗器材及步驟．生：試驗中需要的器材應(yīng)當(dāng)有：附有滑輪的長木板，小車，帶小鉤的細(xì)線，鉤碼，打點計時器，紙帶，刻度尺，學(xué)生電源，導(dǎo)線等．要把打點計時器固定在長木板上．讓小車拖動紙帶運(yùn)動，然后我們再爭論所打紙帶上的點，從而得出小車的運(yùn)動狀況．生：為了得到打點清楚、較好的紙帶，我們最好是多打幾條紙帶．生：我們分別選兩個、三個、四個鉤碼來牽引小車，看小車的運(yùn)動快慢狀況，速度的變化狀況．教師準(zhǔn)時評價學(xué)生的爭論結(jié)果，適時指出不當(dāng)之處，確定學(xué)生的創(chuàng)和正確的地方．教師課件投影試驗過程和留意細(xì)節(jié)并播放視頻拱參考。投影展現(xiàn)的內(nèi)容試驗過程參考提示：把一端附有滑輪的長木板平放在試驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路．把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上適宜的鉤碼，啟動電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打完一條后馬上關(guān)閉電源．換上紙帶，重復(fù)操作三次．試驗，教師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行試驗．提出問題．點評：(1)在動手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中試驗，提前思考試驗挨次和留意事項；保證操作的順當(dāng)進(jìn)展．和已學(xué)試驗進(jìn)展比照，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶．對學(xué)生消滅的問題，可拿出來讓全班同學(xué)參與解決，比方?為什么?”這樣讓學(xué)生參與爭論，調(diào)動學(xué)生思考的樂觀性和主動性．二、處理數(shù)據(jù)小車的運(yùn)動呢?接下來我們采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)．學(xué)生爭論怎樣選擇紙帶，如何測量數(shù)據(jù)，如何設(shè)計表格，填寫數(shù)據(jù)．[課堂溝通]生1：要選擇一條最清楚的紙帶．2：開頭的幾個點不清楚，該怎么測啊!3：我建議舍去這幾個點算了．生4：對啊，計時起點是人為選取的，我們可以找一清楚的點開頭當(dāng)作計時的起點．教師準(zhǔn)時評論學(xué)生的爭論，確定學(xué)生的成績．師：我們可以選一個清楚的點作為計時的起點．還可以選擇計數(shù)點，建議你們在測量前每五個點選一個計數(shù)點．學(xué)生實時測量，教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生中消滅的問題．師：大家在測量時，我建議你們在選好計時起點后，測量以后的各個計數(shù)點與這個計時起點的距離．大家想想，這樣做，有什么好處?生：我們是每兩個計數(shù)點間就測量一個數(shù)據(jù)．這不是一樣嗎?師：我說的就是你這種做法是適宜的，大家就此爭論．生：他這樣做是每次都要挪動刻度尺，測出每兩個點間的距離，而我的做法與教師您說的一樣，我感覺這樣能削減測量誤差．學(xué)生測量數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果．教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計算各點瞬時速度的方法和表格處理方法．師：大家想想怎樣計算計數(shù)點的瞬時速度．生：測量包含某個所爭論的點在內(nèi)的一段時間內(nèi)的位移△x，同時找出對應(yīng)的時間△t，依據(jù)v=Δx/Δt算出該點四周的平均速度，把它當(dāng)作計時器打下這個點時的瞬時速度．生：我們這個小組是選了相鄰三個計數(shù)點間的間隔為爭論對象，依據(jù)測量結(jié)果算出這兩個o.1s內(nèi)的距離△xv=Δx/Δt算出的平均速度近似當(dāng)作這三個點中的中間點的瞬時速度．師：大家可以參考按他說的做，這在近似計算來看，還是個很好的方法。學(xué)生算出各個計數(shù)點的瞬時速度，并填人自己設(shè)計的表格中．教師課件投影參考提示：投影展現(xiàn)的內(nèi)容(接上次投影中的三條)參考提示：時起點．選擇相隔o.1s計算各點的瞬時速度，填人自己設(shè)計的表格中，可參考課本第34頁表格．三.作出速度一時間圖象師：有了原始數(shù)據(jù)，確定運(yùn)動規(guī)律的最好方法是作速度一時間圖象，這樣具體的運(yùn)動規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來．[爭論與溝通]學(xué)生回憶上一章中描畫手拉紙帶的速度一時間圖象的情景，爭論如何在本次試驗中描點、連線．tv為縱軸，建立坐標(biāo)系，把剛剛所填表格中的各點在速度一時間坐標(biāo)系中描出，師：要留意選擇適宜的標(biāo)度喲!否則，作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大局部面積)師：請同學(xué)們留意觀看和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律．1：我看描出的這些點都大致落在一條直線上。2：我們的也是．師：我們是用折線連呢，還是怎樣連?合”這些點，這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)當(dāng)與實際狀況更接近．師：在連線時，還要留意使連線兩側(cè)的點數(shù)大致一樣．學(xué)生連線，教師指導(dǎo)，隨時答復(fù)學(xué)生可能提出的問題．?師：這個問題很典型，大家對此進(jìn)展一下爭論．生：或許是那一瞬時小車的速度瞬時突變了．生：我看小車的運(yùn)動快慢還是比較均勻的，那一點的速度值可能是測量或計算出了問題．成的。可以將這個點視為無效點。生：那這個點我們就可以擦去不用了．師：不是的，這個點我們要仍舊保存在坐標(biāo)紙上，由于我們要敬重試驗事實，這到底是我們的第一手資料，是原始數(shù)據(jù)．教師在與學(xué)生溝通的過程中表達(dá)科學(xué)探究要敬重試驗事實的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。[課堂探究]展現(xiàn)問題：怎樣依據(jù)所畫的速度一時間圖象求加速度?生1：從所畫的圖象中取兩個點，找到它們的縱橫坐標(biāo)(t1，v1)、(t2，v2)，然后代人公式a=△v/△t=〔v2-v1〕/〔t2-t1〕生2：我們在找這兩個點的時候還可以充分利用已測的數(shù)據(jù)、已描畫的點的坐標(biāo)，直接代入公式就行了．師：上面兩位同學(xué)的爭論，是大家很簡潔犯的錯誤．請大家想想看，假設(shè)我們?nèi)载潏D便利數(shù)據(jù)代人公式算不就行了嗎?或者我們也根本不需要測那么多的數(shù)據(jù)，只測量兩組數(shù)就夠了．這樣就失去了作圖的意義．師：我們求加速度的方法有兩個，一個是公式法，可以直接用兩組數(shù)據(jù)代入公式；另一個就是我們今日的圖象法．(留意這兩個點不能是我們表格中已測得的點)，然后再把的它們的坐標(biāo)值代人到公式a=△v/△t=〔v2-v1〕/〔t2-t1〕中，求出加速度，就能更具體地知道物體的運(yùn)動狀況．學(xué)生依據(jù)教師指導(dǎo)求出小車運(yùn)動的加速度，用自己的語言描述小車的運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律．生1：小車速度隨時間漸漸增大．2：一樣時間里，速度增量一樣．3：速度跟時間成正比．4：小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小是2.1m／s2．師：同學(xué)們的描述都是不錯的，有的定性說明，有的定量表述．總之，小車的運(yùn)動速度隨著時間的變化在均勻地增大，我們可以用圖象法定量求出它的加速度．點評：這里答案不唯一，應(yīng)鼓舞學(xué)生大膽表達(dá)，對正確的地方表揚(yáng)，不適宜的地方應(yīng)引導(dǎo)、訂正，這樣才能使學(xué)生加深印象，培育良好的思維習(xí)慣，提高創(chuàng)意識，開闊思維．[課堂溝通]電腦前親自體驗一下喲!觀看計算機(jī)作圖，了解計算機(jī)作圖的優(yōu)越性．Excel軟件演示作v—t圖.學(xué)生認(rèn)真觀看、體會并和手工作圖加以比照，爭取課下獨(dú)立完成．演示過程與方法：翻開Excel工作簿可以看到行和列，行號用1、2、3??表示；列號用A、B、C??表示．將自變量時間的數(shù)值從某一單元格開頭輸入，在同一列中將其他時間值一同一行中依次輸入時間和速度鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù)．再用鼠標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o，消滅“圖表類型”窗口，選“散點圖左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊消滅“√”號后，按“確定就是經(jīng)過計算機(jī)做最正確“擬合”后的。—圖象，并顯示出一個說明該圖象的函數(shù)式．感觀生疏，同時還能提高學(xué)生的興趣，