用打点计时器测速度教学设计

1、实验用打点计时器测速度教学设计一、教材分析1本节新课位于高中物理必修一第一章第四节，重点介绍打点计时器这一高中重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况。2平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。3将过去教材中“用平滑曲线把点连起来” 改为“用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点” 即将验证性实验改为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。二、学生分析1原有认知发展分析：在初中阶段，学生所做的几乎都是定性或半定量的实验，而且实验处 理的方法、手段与高中相比也大不相同，本次实验对学生来说还是第一次，不管是在理解上， 还是在操作上，难度可能都非常大。2原有知

2、识结构分析：通过前几节的学习，学生对速度的概念有了较为深刻的认识，但对速 度的计算还只是停留在理论上，现在要通过实验测量并处理纸带上的信息，可能还是难题。3非认知因素分析：学生实验的积极性比较高涨，探索精神比较强，对物理探究保持着浓厚 的兴趣。三、教学目标大的方面来看，教材上明确指出中学生做实验，出于以下几个目的：1经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观。2更加热爱科学，体验科学工作的乐趣。3学习科学知识，提高操作技能。就本节实验课而言，我们需要完成以下教学目标：（一）知识与技能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

3、.明确速度一时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象。（二）过程与方法1. 通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。2. 通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟 如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。3. 通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的 作用。4. 体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。（三）情感、态度与价值观1. 感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物 理知识应用于生活实际的意识。2. 经历实验过程，体验科学实

4、验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。3. 培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。四、教学环境五、信息技术应用思路使用PPT课件辅助教学，提高课堂效率，提升直观认识，拓展课堂容量。录制播放学生视频，突出学生主体地位，增加学生参与意识，培养学生实验兴趣和穿新能力。教学中展示数字传感器，拓展学生见识，提高学生兴趣。依托媒体教育技术手段， 培养学生的综合能力。新时代的教学理论中，培养和训练学生的综合应用能力是现代教学的基本要求。多媒体运用图、文、声并茂，动静结合，有声有色的情景，刺激着学生多种感官参与学习活动。通过 制作课件，构建一个问题情境，课堂上进行适当操作、控制，就能通过各种问

5、题情境的变 换，去观察问题、发现问题、验证结论、体验本质、归纳和发现新结论。六、教学流程设计预习任务：自制打点计时器（图1）1根据课后第四题中情境， 利用刻度尺、表、彩色画笔、 纸带，由两位同学合作共同做一个实验，测量手拉动 纸带的平均速度！2在操作、计算时遇到怎样的问题？3在生活中，有哪些可以改装利用的打点计时装置？（二）小组展示（学生）学生展示实验并讲诉如何测量手的速度和遇到的问题！（图2）（每隔1s在纸带上点一个点计时，完成后，用毫米刻度尺测量两点之间距离，然后除以对 应时间，便可以算出两点间对应手的平均速度） （遇到的问题）在每隔1s点一个点时，由于受到反应时间影响，不能准确计时。（遇

6、到的问题）如果手拉动纸带的速度过大，每隔1s点一个点不实际，必须加快点点，而加快点点则不方便测量点点时间。（老师）肯定学生想法， 同时提出第三个问题：在生活中，有哪些可以改装利用的打点计时 装置？（学生）学生展示：想法有：1、滴水法2、钢琴节拍器3、电动机4、电动缝纫机5、闹钟（老师）辅助学生展示了部分想法。（图3、图 4）（老师）肯定并表扬学生的想法，同时 总结，无论采用哪种计时方式，只要能 够利用纸带和计时仪器，准确测量出点之间对应的位移和时间，我们便可计算其对应的平均速度。同时应指出，以上方法，大都存在这样的问题：不能方便的准确测量出打点计时的时间间隔。弓I出打点计时器。（图5）（三）实

7、验探究（老师）组织学生观察实物，对照实物认真阅读说明书，了解其结构、各部分名称、工作原理和使用方 法。（图6）以电磁为例f空简要介绍其«/ /Y计时原理，使是学生了解该仪器为-> >UMw ut曾 严 *f fI_ _* fl rmt*< w什么会每隔相等时间0.02s打一个计时点。（图7 ）计时原理，使是学生了解该仪器为什么会每隔相等时间0.02s打一个计时点。（图7）團7（学生）观察实物，阅读说明书，了解打点计时器（老师）组织学生按照课本规范步骤练习使用打点计时器，用不同速度拉动并打出几条清晰的纸带，观察纸带上点的疏密分布，感知其与拉动纸带快慢的关系。创设环节：

8、小组之间利用纸带比一比，哪位同学看谁的手最快？（图 8）（学生）练习使用打点计时器，用不同速度拉动并打出几条清晰的纸带，观察纸带上点的疏密分布，感知其与拉动纸带快慢的关系。（学生）学生完成后，展示、说明、对比（老师）总结归纳：1、实验中，在测量距离时，一般采用测量 1、2、3、4点到0的距离, 用做差的方法来计算 0-1、1-2等两点之间距离，这样做可以有效减小测量误差。（图9）i41 '1ic14Av*D'O丨 ，2、禾U用极限思想，理论上，点E附近距离越近，两点间平均速度越接近E点的瞬时速度。但在实际测量时，并不是越近越好，实验的可行性和准确性都应兼顾。（图10）图10（老

9、师）组织学生选择一条清晰的纸带，完成拓展练习，巩固新知。（图11）报苗蚀刻踊时槪a11Jv图11提出问题：除了看纸带各点疏密变化和计算各点速度，还能利用哪些数学工具来判断观察速度变化？（学生）各组选择一条清晰纸带，每隔相同计时点取几个计数点，计算其对应的瞬时速度，填入表格。思考问题（老师）总结归纳：可以帮助判断速度的快慢变化的方法：（1 ）纸带计时点分布的疏密变化。（2）将各点的瞬时速度计算后填入表格后观察速度随时间变化。（3）建立v-t图象，根据表格中对应的数据描点连线，直观观察。在图象讲解中，重点强调建系、标明物理量和单位、选择合适标度、描点、最终用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点，直观观察速度的变化。（图12）图12组织学生在坐标纸上完成 v-t图象，巩固新知（五）回归生活（老师）提问：生活中常见测速方式？ （学生）展示（老师）补充并演示两种实验方法，拓展学生见识展示借助传感器用计算机测速度（图13）图13气垫导轨和数字计时器（图14）图14七、教学特色1本次教学我没有完全按照教材设计好的思路、实验，照本宣科，而是大量设计环节组织学生去讨论、创新、展示，充分体现了学生的主体地位。学生自主设计了各种计时装置并做了演 示视频，如滴水计时、电动机计时等，展示并培养学生的创新能力。2在实验探究中，我重点点评、归纳了实验的规范步骤和注意事项，以便使学生养