高中物理实验教学教案资料汇总

新课标高中物理实验教学教案资料汇总新课标高中物理实验教案 任课教师 物理实验的目的与要求1、实验目的(1)教会学生用 实验研究物理现象与规律，包括：A.正确选择实验方法与实验 器材。B.学会控制实验条件。C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。(2)帮助学生理解和掌握有关课程内容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。(4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。2、做好实验的基本要求(1)实验前必须做好如下准备：明确实验目的，弄懂实验原理了解仪器性能，熟悉操作步骤设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。仔细调整实验装置，正确使用实验仪器保证满足实验条件，注意规范实验操作认真观察实验现象，客观记录实验数据(3)实验后必须对数据进行处理：尊重实验客观事实，正确分析记录数据合理做出实验结论，独立完成实验报告常用基本仪器的使用与读数物理考试说明中要求学生熟练掌握的基本仪器有 13 种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余 11 种都涉及到读数问题。（一）测量仪器使用常规对于测量仪器的使用，首先要了解 测量仪器的量程、精度、使用注意事 项和读数方法。1关于量程问题：这是保护测 量仪器的一项重要参数，特 别 是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用 电流表、 电压表时，选用量程过大的仪器，采集的新课标高中物理实验教案 任课教师 实验数据过小，会造成相对误 差较大， 应选择使测量值位于 电表量程的 1/3 以上的电表；使用多用电表测电阻时，应选择 适当的档位，使欧姆表的示数在电表的中值附近。2关于精度问题：所选用仪器的精度直接影响着 测量读数的有效数字的位数，因此应在使用前了解仪器的精度，即看清 仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的。但游标卡尺上游 标尺的最小分度、天平游 码标 尺的最小分度、弹簧秤和温度计刻线的最小分度，都因具体的 仪器情况不同而有所差异，电流表、电压表和多用电表则会因所选择的档位不同而造成最小分度值有所不同，因此在进行这些仪器的读数时，一定要看清所选的档位。3使用注意事项：一般不同的 仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意：天平在进行测量前应先调平衡。打点计时器所用电源要求为 46V 的交流电源。多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被 测电阻要与 电路断开，使用完 毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF” 档。滑动变阻器、电阻箱和定值电 阻使用过程中要考虑其允 许的最大电流。滑 动变阻器采用限流接法时，滑动触片开始 应位于变阻器阻值最大的位置；滑 动变阻器采用分压接法时，滑动触片开始应位于分 压为零的位置。电阻箱开始应处于阻值最大状态，调整电阻箱的阻值时 ，不能由大到小 发生突变，以免因为阻值过小而烧坏电阻箱。（二）测量仪器的读数方法1需要估读的仪器：在常用的 测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、 电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估 读。因 为最终的读数要以有效数字的形式 给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字， 应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度（即最小分度 值）和实验误 差要求两个因素共同决定。根据仪器的最小分度可以分别采用 1/2、1/5、1/10 的估读方法，一般：最小分度是 2 的， （包括 0.2、0.02 等），采用 1/2 估读，如安培表 00.6A 档；最小分度是 5 的， （包括 0.5、0.05 等），采用 1/5 估读，如安培表 015V 档；最小分度是 1 的， （包括 0.1、0.01 等），采用 1/10 估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表03A 档、电压表 03V 档等，当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用1/2 估读。2不需要估读的测量仪器：游 标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估 读。游标卡尺的读数：游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为 1mm)，和游标尺两部分组成。按照游标的精度不同可分 为三种：（a）10 分游标，其精度为 0.1mm；（b）20 分游新课标高中物理实验教案 任课教师 标，其精度为 0.05mm；（c）50 分游标，精度为 0.02mm。游 标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数 L1，再看游 标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数 L2，则总的读数为：L 1+ L2。机械秒表的读数：机械秒表的长针是秒针，转一周是 30s。因 为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停留在两小格之 间；所以不能估读出比 0.1 s 更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，表 针走一周是 15 min，每小格为 0.5 min。秒表的读数方法是： t短针读数（t 1）+长针读数（t 2）。电阻箱：能表示出接入电阻值大小的变阻器；读数方法是：各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，它 们之和就是电阻箱接入电路的阻 值。使用 电阻箱时要特别注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。高中物理实验常用基础知识（一）常用实验原理的设计方法1控制变量法：如：在“ 验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期” 中，摆长、偏角和 摆球质量的关系控制等等。2理想化方法：用伏安法测电 阻时， 选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。3等效替代法：某些量不易测 量，可以用 较易测量的量替代，从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，两球碰撞后的速度不易直接测量，在将整个平抛时间定为时间单位后，速度的测量就 转化为对水平位移的测量了。4模拟法：当实验情景不易创设 或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，尽管两个情景的本质可能根本不同。 “描绘电场 中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。5微小量放大法：微小量不易 测量，勉 强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转；在观察玻璃瓶受力后的微小形变时，使液体沿 细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。（二）常见实验数据的收集方法1利用测量工具直接测量基本物理量模块 基本物理量 测量仪器长度 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间 秒表（停表）、打点 计时器力学质量（力） 天平（弹簧秤）电阻（粗测） 欧姆表、 电阻箱电学电流（电压） 电流表（电压表）热学 温度 温度计新课标高中物理实验教案 任课教师 2常见间接测量的物理量及其 测量方法有些物理量不能由测量仪器直接测量， 这时，可利用待 测量和可直接 测量的基本物理量之间的关系，将待测物理量的 测量转化为基本物理量的 测量。模块 待测物理量 基本测量方法速度 利用 纸带， 12nmSvT；利用平抛， 2gvxy加速度 利用 纸带，逐差法 a；利用单摆 4LT力学功 根据 kWE转化为测量 m、v电阻（精确测量） 根据URI转 化为测量 U、I（伏安法）；电阻箱（半偏、替代）电功率 根据 P=UI 转化为测量 U、I电学电源电动势 根据 EUIr 转化为测量 U、I 然后联立方程求解或运用图像处理（三）常用实验误差的控制方法为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需要采用以下方法控制 实验误差。1多次测量求平均值，这是所有实验必须采取的办法，也是做实验应具有的基本思想。2积累法。一些小量直接测量误差较大，可以累积起来测量，以减小误差。 “用单摆测定重力加速度”的实验中，为了减小周期的测量误差，不是测量完成一次全振动的时间，而是测量完成 30-50 次全振动的时间。（四）常用实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据 时，常将数据列成表格。数据列表可以 简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的 规律性的联系。列表的要求是写明表的标题或加上必要的说明； 必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；表中的数据要正确反映测量结果的有效数字。2作图法：用作图法处理实验 数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出 规律。作图的规则是：作图一定要用坐标纸坐标纸的大小要根据 测量数据有效数字的多少和 结果的需要来定；要标明坐标轴名、单位，在轴上每隔一定相等的间距按有效数字位数 标明数值；图上连线要是光滑曲线（或直线）， 连线时不一定要通过所有的数据点，而是要使数据点在新课标高中物理实验教案 任课教师 线的两侧合理的分布；在图上求直线的斜率时，要 选取线 上相距较远的两点，不一定要取原来的数据点；作图时常设法使图线线性化，即 “化曲为直”。3平均值法：将测定的若干组 数相加求和，然后除以 测量次数必须注意，求取平均值时应该按原来测量仪器的准确度决定保留的位数。4逐差法：这就是用打点计时 器打出的纸带计算加速度时 用到的方法， 这种方法充分利用了测量数据，具有较好的取平均的效果。（五）有关误差分析的问题要求认识误差问题在实验中的重要性，了解 误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。要熟练 掌握常见实验的误差情况及分析方法。新课标高中物理实验教案 任课教师 课题： 实验一：用打点计时器测速度 课型： 实验 一、教学目标1了解两种打点计时器的结构和工作原理 。2会安装并使用打点计时器。3理解根据纸带测量速度的原理并 测量瞬时速度。4明确速度时间图象的意义 ，描点法画 图象的方法，并画出该实验中的速度时间图象。二、教学重点1打点计时器的使用。2由纸带计算物体运动的瞬时 速度。3画物体的速度时间图象。三、教学难点1对纸带数据的处理2画图象的方法。四、教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考， 亲自动手实验，并 讨论、交流学习成果。五、教学过程1、打点计时器的原理构造（如 图）实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过 46V 低压交流电时 ，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振 动而打点， 这时，如果纸带运动 ，振针就在纸带上打出一系列点，当交流 电源频率为 50Hz 时，它每隔 0.02s 打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为 0.02s。（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪新课标高中物理实验教案 任课教师 器。当接通 220V 交流电源，按下脉冲 输出开关时， 计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接 负极的纸盘轴， 产生火花放电 ，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源 频率为 50Hz 时，它也是每隔 0.02s 打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是 0.02s。电火花计时器工作时，纸带运 动时受到的阻力小，比 电磁打点 计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带 运动的时间，如果把 纸带跟物体 连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。3、纸带分析物体的运动情况并能 计算平均速度。（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为 0.02s（电源频率为 50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。（2）根据 v=x/t，求出在任意两点间的平均速度， 这里 x 可以用直尺测量出两点间的距离，t 为两点间的时间间隔数与 0.02s 的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。4、粗略计算瞬时速度。某点 E 的瞬时速度可以粗略地由包含 E 点在内的两点间的平均速度来表示。vEvDG，或 vE=vDF。说明：在粗略计算 E 点的瞬时速度时，可利用公式 v=x/t 来求解，但须注意的是，如果取离 E 点越接近的两点来求平均速度， 这个平均速度越接近 E 点的瞬时速度，但是距离太小会使 测量误差增大， 应该根据实际 情况选取这两个点。5、v-t 图象与其画法为了更直观地反映物体的运动情况，我 们可以用 v-t 图象来表示速度随时间的变化规律。以速度 v 为纵轴，时间 t 为横轴建立直角坐标系，根据 计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点 连接起来就得到了一条能够描述速度 v 与时间 t 关系的图象。3、实验步骤：1把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经 正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已 经正确地穿好，墨粉 纸盘是否在两条 纸带之间。2把计时器上的电源插头在 220V 交流电源插座上。3按下脉冲输出开头，用手水平地拉动两条纸带，纸带动上就打上一列车员小点。4取下纸带，从能看得清规戒律的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共有 n 个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用 t=0.02（n-1）计算出纸带新课标高中物理实验教案 任课教师 的运动时间 t。5用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离 s 有多长6利用公式 tsv计算纸带在 这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表一中。7选取一条点迹清晰便于分析的 纸带进行数据分析。8从能够看清的某个点开始，每隔 0.1s 取一个点，在纸带上用数字 0，1，2 .5 标出这些“ 测量点” ，测量包括每个点的一段位移x,记录 在表二中，同 时记录相对应的时间，以测量该点的瞬 时速度。9计算出各点附近的平均速度，把它当作 计时器打下这些点 时的瞬时速度，填入表三中，点 0 作为计时 的开始，即 t=0。10以速度 v 为纵轴，以时间 t 为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在坐标轴上描点，将 这些点用平滑的曲线连接起来。11通过曲线的走向大致看出手的速度 变化规律，将你的 实验结 果与其他同学交流一下，说出你的体会。12重复以上步骤再做一次。如果用电磁打点计时器，则实验 步骤的前 3 步相应地应当是：1 1、把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。2 2、把电磁打点计时器的两个接 线柱用导线分别与 6V 的低压交流电源的接线柱相连接。3 3、打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一列小点。4、注意事项（1）电源电压要符合要求，电磁打点 计时器应使用 10V 以下的交流电源；电火花计时器要使用 220V 交流电 源。（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要 时要进行 调节或更换器材。（3）使用打点计时器应先接通电源，待打点 计时器稳定后再用手拉 纸带。（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。 六、实例探究打点计时器及应用例 1一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短 线， 这可能的原因是（ ）A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源 频率不稳 D打点 针压得过紧解析：A接在直流电源上不会打点。 A 错。B打点与 电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B 错。C频率不同打的点仍为圆点。故 C 错。新课标高中物理实验教案 任课教师 D打点针压得过紧。针和纸接触 时间长，打出一些短 线。D 正确。答案：D打点计时器直接测量的量例 2电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸 带，我们可以从纸带 上直接得到的物理量是（ ）A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因 为两个点的 时间间隔为0.02s.故 A 选项正确。用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故 B 选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故 C、D 选项错误。答案：AB例 3 用接在 50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明 0、l、2、3、4，量得 0 与 1 两点间距离 x1=30mm，3 与 4 两点间的距离 x2=48mm，则 小车在 0 与 1 两点间平均速度为 ms。解析：01 两点间的平均速度 3.01.Txvm/s七、作业1完成实验报告。2思考 P22“说一说” 栏目中提出的问题，3完成 P24“问题与练习” 中的问题。4阅读教材 P23“科学漫步” 气垫导轨和数字计数器短文，思考并回答文后提出的问题。八、教学反思思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本； 亲自实践参与知 识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思 维方法和实践活 动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。新课标高中物理实验教案 任课教师 课题： 实验二：探究小车速度随时间变化的规律 课型： 实验 一、教学目标1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。3巧用 v-t 图象处理数据，观察规律。二、教学重点1图象法研究速度随时间变化的 规律。2对运动的速度随时间变化规 律的探究。三、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。四、教学用具学生电源、导线、打点计时器、小车、 钩码、一端 带有滑轮的长木板、 带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、电脑五、教学过程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。如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步 骤。问题一：打点计时器结构如何？ 问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、 实验 步骤？实验步骤：1把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）在 实验 桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在 长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。问题三：本实验特别要注意哪些事项？1固定打点计时器时应让限位孔 处在长木板的中央位置。新课标高中物理实验教案 任课教师 2滑轮不能过高。3应考虑复写纸与纸带的位置关系。4钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。5小车应由紧靠打点计时器处 开始释放，在撞 击长木板末端前 应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。6先接通电源，后让纸带运动。7打点结束后立即关闭电源。引导 学生熟 练地摆好器材，合理、准确地操作，得到一条点迹清晰的纸带。注意：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。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。问题四：怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，纸带 的一段；若纸带上点与点之间 的距离较小，可取多个间隔（可 5）为一个计数间隔时间（间隔不再是 0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；原则上能取六、七个 计数点为宜；给选取的点加 标记。问题五：如何计算出所取点的速度？用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替），如何代替？（选择包括该点在内的一段位移（ 该点最好处在中间时刻位置）x，找出对应的时间 t，用 xt 作为该点的瞬时速度）；对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。数据 处理， 总结分析问题六：如何处理计算出来的数据？列表法。（注意列表要求）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。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。学生在猜想中回答猜想原因，阐述猜想思路。图象法：根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐 标系平面的大部分面积）。描点： 观察和思考点的分布规律。拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直 线上，不在直 线上的点应对 称地分布在直线两新课标高中物理实验教案 任课教师 侧。引导描点法一般原则，强调作 图的精确性，培养 严谨的科学 态度。步骤方法：先确定标度，再准确描点，并用平滑的曲线进行连接。总结介绍：描点法是作图的一种最基本的方法，最重点的两点：一是准确性（ 标度要合适）。二是要用平滑曲线连接（要 让尽可能多的点分布在线 上，不在 线上的点分布在两侧，离线较远的点删去）。最后还要注意美观性（使图 象分布在坐标纸中央）。问题七：如何根据速度时间图象（ vt 图象）求小车的加速度和初速度？取任意两 组 数据求出 v和 t，然后代入 vt 求解。在 vt 图象上取一段时间 t（尽量取大一些），找出两个时刻对应的坐标值求出 v，代入 vt 求解。问题八：纸带上零时刻的速度和末速度如何求？六、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 象的方法、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。七、作业1完成实验报告。2书后习题 1、2、3、43思考如何进行数据处理？八、教学反思1本节课运用知识的迁移，探究新的知识，通过实验、数据的处理、画图象、讨论并得出结论，充分调动了学生的参与意识，使学生从被动接受知识向主动获取知识转化，培养了学生的科学探究能力和勇于探索的精神，增强了学生的成就感，激发了学生的求知欲，将学习重心从过分强调 知识的传承和积累向知识的探究过程转化。2利用图片，让学生回顾了所学的知识；通过师生互动 ，使学生注意了在探究性实验中容易出现的问题，养成学生分析 实验误差的 习惯，以避免以后 实验中出现错误，少走弯路。3利用了现有的教学条件，使用多媒体课件、用 Excel 软件作图，与信息技术相结合，体验学科结合的魅力。加强了学科之间的联系，提高了学生的思考与认知水平，以互动课程为 学习平台，培养了学生的自主、合作、探究及创新方面的能力。4不尽如人意的是：实验 中的探究基本是在教师的引 导下完成的， 这使得新课标高中物理实验教案 任课教师 学生心态的开放、主体性的凸 显、个性的 张扬和创造性的解放受到了一定的限制。课题： 实验三：探究求合力的方法 即互成角度的两个力的合成 课型： 实验 实验目的1会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向。2探究求合力的方法。3寻找合力与两个分力之间的关系。实验器材方木板、图钉、白纸、橡皮条、 细绳套、两个 弹簧测力计、刻度尺。实验原理等效替代。等效替代法就是从事物间的等同效果出发,来研究物理 现象和过程的一种方法。误差分析 主要误差来源：弹簧测力计的读数；弹簧测力计本身的误差；根据平行四边形定则作图。注意事项1 弹簧秤的使用 使用前要先调零。检查弹 簧秤示数是否准确。（两根弹簧对拉，或者用 弹簧秤 测标准钩码受到的重力。使用 时弹簧的伸 长方向和所测拉力方向要一致。（不一定要沿着 竖直方向）弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦擦。用两个 弹簧秤拉橡皮条 时，橡皮条、细绳和测力计要在同一平面内且与木板平行。读数 时， 视线与刻度线平行。（）弹簧秤的估读2橡皮条的选取和使用不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化。可用两根橡皮筋并联使用以增大其劲度系数。同一次 实验 中，橡皮筋的结点 O 的位置一定要相同。 （不能只是橡皮条形变相同）3注意纸张的选取和作图 白纸 不要选 的过小。新课标高中物理实验教案 任课教师 画力的 图示 应选择适当的标度。 严格按力的图示要求和几何方法求出力的合力。画分力 F1、F2 的合力时要准确。图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在 图上能准确表示出来。力的大小合适。作力的图示时， 选取标度时不增加误差。两个分力的夹角要适中，不能太大也不能太小。（60120，两个分力 F1、F2 之间的夹角 越大,用平行四边形作图得出的合力 F 的误差也越大，以不大于 120 为 最佳。但 角也不能太小 ,太小就不利于做平行四 边形。）弹簧秤的读数在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、 电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。根据仪器的最小分度估读最小分度是 2 的，（包括 0.2、0.02 等），采用 1/2 估读，如安培表 00.6A 档；最小分度是 5 的，（包括 0.5、0.05 等），采用 1/5 估读，如安培表 015V 档；最小分度是 1 的，（包括 0.1、0.01 等），采用 1/10 估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表 03A 档、电压表 03V 档等，当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用 1/2 估读。减小误差的方法1 弹簧秤使用前调零2 木板应水平放置。3 弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行。4 拉动过程中尽量减少摩擦。5 在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程以及最小刻度。6 拉橡皮条的细线要长些，标记两分力的方向尽可能远些。7 两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取 60120为宜。8 在画力的合成图时，要选内定适当标度。例题 1。(2010宁波检测)“ 探究求合力的方法”的实验如图实33 甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳 图实33乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的_F_是力 F1 和 F2 的合力的理论值； _F_是力 F1 和 F2的合力的实际测量值(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：_否_。(3)本实验采用的科学方法是 ( B )A理想实验法 B等效替代法新课标高中物理实验教案 任课教师 C控制 变量法 D建立物理模型法作业：完成实验报告。新课标高中物理实验教案 任课教师 课题： 实验 4：探究加速度与力、质量的关系 课型： 实验 一、教学目标1、理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关，与质量也有关；2、通过实验探究加速度与力和 质量的定量关系；（分 2 课时 探究。）3、培养学生动手操作能力。二、教学重点1控制变量法的使用；2如何提出实验方案，并使实验方案合理可行；3实验数据的分析和处理。三、教学难点1在老师引导下提出切实可行的 实验方案；2实验的操作过程；3充分准备教学器材，让更多的学生参与。四、教学用具多媒体课件，小车（28 辆，每辆车上贴上质量为 200g，贴上“参照车”与“ 实验车”字样），一端 带有滑轮的 长木板（28 个），一次性小塑料口杯及棉线套（28个，质量可忽略），50g 规格钩码 28 盒（每盒 10 个），托盘天平砝码 28 盒，刻度尺（米尺），线绳若干，铁文件夹 28 个，计算机和大屏幕投影系统一套，计算器。五、教学过程、第 1 课时：设计实验方案（教 师组织学生讨论并回答学案上的 问题）问题 1：本节课研究物体运动的加速度大小跟什么有关， 请 同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？教师注意：学生可能猜出质量和力以外的因素，教 师引导或告之本 节课只探究加速度与力和质量的关系。问题 2：请同学们猜一猜加速度与力、 质量有什么关系，列举出实例。如果学生说不出实例，教师可以列 举以下典型的例子：绿灯亮后，摩托车先冲出，然后小轿车，最后载重货车，说明质量大加速度小；方程式赛车的发动机功率大，启动快，加速度大，说明力大加速度大。播放以上例子的视频。问题 3：能否从理论上验证力越大，加速度越大； 质量越大，加速度越小是合理的？参考答案：力是改变运动状态的原因，力大运 动状态容易改 变，而运 动状态的改变快慢是用加速度来描述的，因此力大，加速度大；质量是惯性大小的量度，质量大，惯性大，运动状 态难改变，即加速度小。教师注意：学生回答这一问题时，容易用 举实例法，教 师注意引 导从理论新课标高中物理实验教案 任课教师 出发。问题 4：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系， 应 当采用什么方法？(学生很容易回答出用控制变 量法) 。问题 5：初中用过这种办法吗？举例说明。（安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育）参考答案：在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时；在 讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系 时。问题 6：保持质量一定，怎样研究加速度与力的关系，或保持力一定，怎样研究加速度与质量的关系？学生会回答出用打点计时器测出几个加速度及所对应的力，分析加速度与力关系或加速度与质量关系，若不提 测加速度，可追 问如何 测出加速度。以上 6 个问题难度不大，建议 采用单独让某个学生回答的方式即可，不必给时间进行小组内讨论。问题 7：鉴于用纸带测出加速度是我们已经掌握的一种技能，因此本次探究加速度与力、质量关系不想用此方法。请同学们另外设计 出一种切实可行的实验方法？（1）阐述实验的理论依据及对实验方法的初步设计。（2）在此理论框架内，具体的实验 方案是什么？组内讨论 6 分钟，每组组长准 备发言。在学生讨论期间，教师巡视参与 讨论交流，如果 时间过半还 有一些组提不出方案，教师可提醒该组学生参考 课本 44 页“ 做一做”栏目，再讨论参考答案：理论依据及初步设计：两物体均做初速度为零的匀加速直线运动，由 21xat知，相同时间内的位移关系，就是他们的加速度关系。具体实验方案：课本 73 页参考案例。学生在阐述时可能（1）（2）两个问题混在一起说出，只要合理、清晰即可；另外理论依据与方案课本上都有，学生看了 课本就很容易回答此 问题。引申问题：在此理论依据下，能否再 设计出一种实验方案，组内讨论 10 分钟后组长发言。 （讨论后，刚才只提出课本上方案的组重点发 言，已经提出不同于课本上方案的组也可以再提出第 3 种方案。 ）教师组织同学们对各种方案进行评价，只要合理可行即可。最后教师指出：本节课用课本 72 页的方案。新课标高中物理实验教案 任课教师 问题 8：绳拉小车的力是小车受的合力吗？学生很容易提出还有摩擦力。问题 9：我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力，使问题复杂化，那么怎样去掉摩擦力呢？组内 讨论 5 分钟后组长发言。参考答案：（1）用重力分力平衡掉摩擦力（教师可投影图片解释）， 为此可以 倾斜木板，直到小车放上后恰能静止或被轻推后匀速。（2）减小摩擦力直到可忽略，可采用气垫导轨。、第 2 课时：做实验并记录、分析数据，得出结论一、实验前教师做以下交待：1为了节省时间，教师给学生做一下分工，1-14 组探究加速度与力的关系，参照表一和表二要求（见学案）；15-28 组探究加速度与质量的关系，参照表三和表四要求（见学案），要填写好表格。2平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的 绳子解下， 车后拖的 绳子也不用解下，放在车上即可。3注意铁夹子的位置。4注意实验中同学之间互相配合，如谁扶住板，谁控制铁夹开启、闭合，谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器， 谁负责测 量记录等。附： 表一（两车质量均为 200g+100g）参照车 实验车组别绳上挂的钩码/g（代表力 F1）位移 x1/cm绳上挂的钩码/g（代表力F2）位移 x2/cm1 20 30 2 20 40 3 20 50 4 20 60 5 20 70 表二（两车质量均为 200g+100g）组别新课标高中物理实验教案 任课教师 1 15 2 20 3 25 4 30 5 35 表三（两车绳上挂的钩码均为 40g）参照车 实验车组别车和车上砝码总质量/g（代表质量m1）位移 x1/cm车和车上砝码总质量/g（代表质量m2）位移 x2/cm1 300 200 2 300 400 3 300 500 4 300 600 5 300 700 表四（两车绳上挂的钩码均为 40g）组别1 2/3=067 2 4/3=133 3 5/3=167 4 6/3=200 5 7/3=233 （以上实验过程 36 min）二、分析实验数据并得出结论新课标高中物理实验教案 任课教师 让学生分析表二和表四，并得出结论。参考答案：在两车质量一样的情况下， 实验车受的力是参照 车的多少倍，加速度就是参照车的多少倍， 说明加速度与力成正比；在两 车受力一样的情况下，实验车总质量是参照车的几倍，加速度就是参照车的几分之一，说明加速度与质量成反比。九、课堂小结1高中第一次接触控制变量法。2爱因斯坦有一句名言：“ 提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，因此猜想出加速度与质量、力的关系比 实验验证重要，提出 实验 方案比实验操作重要，通过本节课，大家要好好体会。3体会合作的含义，现代科研是需要团队精神的。十、作业1完成实验报告。2设计“探究加速度与 质量关系”方案。3思考如何进行数据处理？十一、教学反思1关于时间分配问题首先实验设计环节最能体现学生的创造能力， 应该多花一些 时间，学生在课堂上能提出切实可行的实验方案，而且思 维相当活跃，在思维高潮时刻嘎然而止，学生有点意犹未尽的感觉。其次 实验设计也不应该仅仅 是设计出方案，还应该设计出操作步骤，如总 共做几次实验，每一次的 车质 量与力分别多大，采集数据的表格如何设计，应该 怎样处理数据等。2关于实验设计环节（1）限制了实验的理论依据和提醒更换铁夹子克服夹不住的毛病应该对学生能成功设计出实验方案起到了关键作用， 这就说明科学探究中教 师的引导是必不可少的。（2）在上课之前，我内心认为学生不能 设计出实验方案，即使老师作了引导，因此学生的表现令我吃惊，所以说学生的创造能力是潜在存在的，老师一定要给学生机会，一定要引导 他们表现出这种能力，久而久之学生的素质才会真正提高。新课标高中物理实验教案 任课教师 课题： 实验五：研究平抛运动 课型： 实验 实验目的1用实验方法描出平抛物体的运 动轨迹。2从实验轨迹求平抛物体的初速度。实验原理平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运 动。令小球做平抛运 动 ，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运 动的曲线，建立坐 标系，测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y，根据重力加速度 g 的数值，利用公式 y= 21gt2 求出小球的飞行时间 t，再利用公式 x=vt,求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。实验器材斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，白纸，图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。实验步骤1安装调整斜槽：用图钉 把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球 轻放在斜槽平直部分的末端 处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。2调整木板：用悬挂在槽口的重 锤线把木板调整到竖 直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重 锤线方向记录到钉 在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不 变。3确定坐标原点 O：把小球放在槽口处，用 铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点 O，O 点即为坐标原点。4描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸 上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证 小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲 线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。5计算初速度：以 O 点为原点画出竖直向下的 y 轴和水平向右的 x 轴，并在曲线上选取 A、B、C、D、E、F 六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标 x 和 y，用公式 x=v0t 和 y= 21gt2计算出小球的初速度 v0，最后计算出 v0新课标高中物理实验教案 任课教师 的平均值，并将有关数据记入表格内。注意事项1实验中必须保持通过斜槽末端点的切 线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。2小球必须每次从斜槽上同一位置 滚下。3坐标原点（小球做平抛运 动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。4要在平抛轨道上选取距 O 点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。例题1下列哪些因素会使“ 研究平抛物体的运动”实验的误差增大A小球与斜槽之间有摩擦B安装斜槽时其末端不水平C建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲 线上取作计算的点离原点 O较远答案： BC2如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的 边长 l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 a、b、c、d 所示，则小球平抛的初速度的计 算式为 v0=_(用 、g表示)，其值是_（取 g=9.8m/s2），小球在 b 点的速率是_。答案： 2 gl，0.70m/s，0.875m/s作业：完成实验报告。新课标高中物理实验教案 任课教师 课题： 实验六：探究功与速度变化的关系 课型： 实验 一、教学目标（1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；（2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系二、教学重点与难点学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法倍增法，并会利用图像法处理数据。三、教学过程阅读教材，提出方法（1）实验思想方法：倍增法。虽为变 力做功，但橡皮条做的功，随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然，恒力做功时，倍增法同样适用。（2）数据处理方法：图像法。作出功速度（ W-v）曲线，分析这条曲线，得出功与速度变化的定量关系。学生思考，提出预案（1）学生提出多种设计预案，在 课上展示设计的思路和方法： 课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、 铁架台打点计时器自由落体方案等。 （2）教师针对各种设计预案，进 行分析：主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析，学生实验，教师指导教师适时提出问题，指导学生操作的技巧，针对问题，完善实验操作。（1）小车运动中会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？可以采用平衡摩擦力的方法。具体操作是：使木板略微倾斜，将小车（车后拴纸带）放到木板上，轻推小车 ，小 车运动，观察纸带的点距。调节木板的倾角，观察纸带的点距，直到点距相等，表明恰平衡摩擦力（若用气垫导轨，调节导轨的倾角，若挡光条遮光的时间 通过数字毫秒计显示时间相等，即恰好平衡摩擦力）。（2）观察打点的纸带，点距是如何 变化的？点距是否均匀？ 问题出在哪里？若恰能平衡摩擦力，试分析小 车会做何种运动？应该采用哪些点距来 计算小车新课标高中物理实验教案 任课教师 的速度？先增大，后减小。不均匀（不是匀加速）。没有平衡摩擦力。就要用到补偿法。先加速（但非匀加），后匀速。应采用小车做匀速运动那一段的点距来计算速度。因为匀速的速度就是橡皮条对小车作用的最终速度；由于小车在橡皮条变力作用下做非匀加速运动，最终速度不能用匀 变速运动纸带的 处理方法得到，但可以用匀速运动纸带的处理方法得到。（3）使木板略微倾斜，调节木板的 倾角， 经检验恰好平衡摩擦力。可以做一系列地平行线，选适当的位置作 为 A，重新 标出小车运动的初始位置 A。（体现完善实验的过程）（4）确立可操作实验方案，设计 合理的实验步骤：A.先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。B.把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点 计时器接电源。C.使木板略微倾斜，调节木板的倾角，测量纸带点距直到相等，表明恰好平衡摩擦力。D.过两钉中垂线上的适当位置作两 钉的平行线，交中垂线于 A 点，作为小车每次运动的起始点。E.使用一根橡皮筋时，将小车的前（或后）端拉到 A 点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。重复本项前面的过程，选出清晰的 纸带。 记下点距相等后 t=0.1s 的位移 1xm，求出小车获得的速度 v=10 1xm/s。F.换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、六根橡皮筋，依照 D 项的方法，分别进行实验。记下各次实验中点距相等后 t=0.1s 的位移nx32,m,求出小车分别获得的速度 nv32,m/s。G.以功为纵轴（用第一次橡皮筋做的功 为纵轴的单位长度），以速度为横轴（可以用适当的速度值为单位长度，也可以用第一次小 车的速度 为横轴的单位长度），建立坐标系，用描点法作出图像，看看是否是正比例图