2021学年第二章 匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

第二章　匀变速直线运动的研究

第1节　实验:探究小车速度随时间变化的规律

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。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。

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

1.教学重点：对实验的设计 数据的处理

2.教学难点：

（1）各点瞬时速度的计算．

（2）对实验数据的处理、规律的探究．

打点计时器 小车 钩码 纸带

一、导入新课

我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。

二、新课教学：

 1．让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤。

教师活动：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？

学生活动：思考实验过程并流利地口头阐述实验，包括设计思想、实施步骤和操作过程。

点评：以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做，使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进，自然而然地养成了“饭来张口”的惰性，缺乏思考的积极性、主动性，虽然这儿不是重点，但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。

2．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。

教师活动：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。

学生活动：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。

点评：

（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。

3．选择纸带，并选好计数点，计算各计数点的瞬时速度填入表格。

教师活动：

①让学生思考，面对打出的纸带如何研究小车的运动？

②引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。

学生活动：

①得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。

②用近似法计算各点瞬时速度，并填入表格，有待观察。

点评：

（1）在“为什么要计算各点瞬时速度”这个问题，要让学生自己思考分析，提高其分析问题的能力。

（2）各点瞬时速度的计算虽然是已学内容，但牵扯到学生的计算能力及方法的理解，所以仍是一难点，不容忽视。

4．由上述数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律：速度与时间成正比。

教师活动：鼓励学生大胆猜想，并一一列举学生的各种想法，了解学生猜想的原因，进行总结与点评，纠正盲目的瞎想。

学生活动：大胆猜想，回答猜想原因，阐述猜想思路。

点评：

（1）以上活动可以说是实验的精华之一，是提高学生思维能力与探究能力的关键之举。但应注意，猜想也有学问，要让猜想尽可能正确，就得根据自己所学知识和自己积累的经验来寻找答案，否则正确的可能性就很小了。

（2）通过学生回答，可以掌握学生思维习惯，了解学生的内心世界，可以达到知己知彼，对症下药。

【问题探究】

关于实验的步骤

［例］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ……）

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源

B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码

D．取下纸带

E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动

F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。

解析：（1）问A中应先通电，再放纸带。

（2）D中取下纸带前应先断开电源。

（3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。

步骤顺序为：BFECADG

【课堂小结】

这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图像的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。