物理必修 第一册1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案设计

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课 题
人教版高中物理·选择性必修·第一册
第二章第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：
本节课要学的内容为探究实验，要求学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。
教材分析：
本节课的核心是通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法，最终得出小车速度随时间变化的规律。后面几节都要运用到本实验打出的纸带来进行研究。因此，本节课有着重要的地位。教学重点有两点:一是要知道如何计算纸带上各点的速度；二是会在坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。解决重点的关键：一是，利用第一章内容中的极限思想，时间很短时，平均速度近似看做瞬时速度。二是，会建立坐标系，并能利用描点作图法描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。
学情分析
知识储备：学生在之前学习了运动的描述，知道什么叫瞬时速度，什么叫平均速度等知识点。
能力基础：学生已经掌握了速度、位移和时间等相关知识。
思维能力：学生在知道通过实验数据能求平均速度的方法，但对于求解瞬时速度还是存在问题。
核心素养
物理观念：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
科学思维：会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
科学探究：初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
科学态度与责任：通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
教学准备
打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、复写纸片、刻度尺.
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
活动一：检测导学案完成情况
1.检查导学案完成情况：
2.小组讨论导学案内容。
（1）巡视导学案完成情况；
（2）必要时可选讲导学案内容。
（1）小组长统计组内得分情况；
（2）小组讨论导学案内容。
（1）导学案完成小组评分；
（2）表扬完成优秀的同学；
（3）鼓励学生努力学习。
活动二：展示学习目标
1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
2.会用表格法处理数据，并合理猜想.巧用v-t图象处理数据，观察规律。
3.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。
让学生明确学习目标，做到有的放矢；
课后根据目标，学生自我评价得失情况。
活动三：复习导入
回顾打点计时器的构造
回顾打点计时器的构造及使用方法。
展示图片
向学生提问：
1.打点计时器是测量什么物理量的仪器？
2.电磁打点计时器的工作电压是多少？
3.纸带上相邻两点间的时间间隔是多少？
学生观看电磁打点计时器的图片。
（2）思考老师提出的问题并进行回答。
（1）观察学生对图片的观察情况；
（2）听学生的回答情况，评价学生的表达能力和思维能力，及时作出评价。
环节二：新课教学
活动一：设计实验
探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度.直接测量瞬时速度是比较困难的，本实验中我们用打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。
1、根据实验目的，研究物体运动的特点、规律。引导学生从具体实例开始，提出问题：如何设计小车在重物下的运动实验？
2、提出问题：如果探究得到小车在砝码拉动下在平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离近似相等，那么小车做什么运动？
3、提出问题：在探究小车带动纸带运动时，纸带上的点与点间的距离不等，那么小车做什么运动？
1、学生间进行讨论。
2、对老师提出的问题进行回答。
3、对实验的设计进行交流并说出自己的方案。
1、对学生的讨论情况给予评价。
2、对学生学生回答问题的情况进行总结和评价。
3、对学生对实验设计的情况进行评价并作出总结。
活动二：实验注意事项
注意事项：
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.
2.实验时，应先接通电源，再放开小车.
3.要防止钩码下落时与地板相碰，可在地板上事先放几本书.
4.要防止小车与定滑轮相碰，可用中、食指叉开跨过细线放在滑轮前事先等着小车.
5.牵引小车的钩码个数要适当，以便使在长度为50 cm的纸带上清晰地取得5—6个计数点为宜.
6.细线一定要与长木板平行.
1、让学生认真阅读实验注意事项。
2、认真思考实验注意事项里的内容并回答为什么要注意这些事项。
1、认真阅读实验注意事项。
2、相互讨论并说出每个注意事项的目的。
1、观察学生对实验注意事项的阅读情况，作出评价。
2、对学生回答问题的情况进行点评。
活动三：指导学生进行实验
引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确地操作，得到一条点迹清晰的纸带。
引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正。
进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题。
（1）在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作地顺利进行。
（2）和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆。
（3）对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源，有的同学反之，哪种好？为什么？”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性。
活动四：数据处理
合理的数据处理如下：
1.对每条纸带（即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）都舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点，且每隔4个点计一个计数点。
2.对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ条纸带分别进行测量，并计算小车对应各计数点的瞬时速度并填入表格。
3.以速度v为纵轴，时间t为横轴建立平面直角坐标系，并根据表中数据给坐标轴适当刻度.特别注意要标明各轴的单位。
4.分别根据表中纸带（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）对应的数据，在坐标系中描点，并分析对应每条纸带描出点的分布规律。
5.作出每条纸带对应的v-t图象。
6.从图象上分析小车的运动速度随时间的变化规律。
1、指导学生对实验数据进行处理。
2、要求学生整理好实验器材。
1、对本组的实验数据进行处理。
2、整理好实验器材
1、对学生对实验处理的情况进行点评。
2、对学生整理的实验器材情况进行评价。
环节三：课堂小结
节课探究了小车速度随时间变化的规律.通过对实验原理及目的的探究得出实验器材及实验步骤，通过纸带分析可以得到物体的运动规律，最终得出小车速度时间图象为一条倾斜直线.
规律方法总结：1.因为打点计时器结合纸带能记录物体在一系列不同时刻的位置，所以通过纸带分析可以得到物体的运动规律，电火花计时器及闪光照相的原理与之类似，也可以应用。
2.求纸带上某点速度时一般用一小段时间内的平均速度代替，在学完匀变速直线运动规律后，还有更准确的方法。
引导学生小结
小组讨论，总结本节课得失
对学生的总结情况进行评价。
环节五：作业设计
P38练习与应用
1、2题
指导学生完成练习，面批练习。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
环节六：主板书设计
实验：探究小车速度随时间变化的规律
教学反思