《探究小车速度随时间变化的规律》教学设计

1、 探究小车速度随时间变化的规律教学设计授课内容探究小车速度随时间变化的规律授课时间40分”钟授课对象高一级学生教材分析本节实验探究是为了让学生探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律。第一章已简单介绍了打点计时器，本节在第一章的基础上进一步巩固实验原理、处理纸带以及分析实验数据等，利用图像，寻找其中蕴含的物理规律。体会图像的直观、形象生动的特点感受物理的美学。学情分析在第一章中，学生已经学习了描述物体运动的位移、时间、速度、加速度等物理量，也学习了位移-时间图像、速度-时间图像，为本节实验探究小车速度随时间变化的规律提供了知识储备。寻求一种运动的特点和规律，一般要从某种具体事例开始。这一节我

2、们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。整个认知探究过程由浅入深，符合学生的认知发展。教学设计思路根据课标要求，结合教材分析，学情分析，提出本节实验探究目的根据核心素养设计教学目标，分析教学重难点分组实验，引导学生设计实验，完成实验数据处理，分析得出实验结论设计讨论交流环节，得出实验改进方案设计课堂教学流程，提高课堂效率巩固旧知，引入新课（3分钟）；分组讨论，设计实验（5分钟）；实验操作（10分钟）；数据处理得出结论（15分钟）；交流得出实验改进（5分钟）；总结实验（2分钟）。教学目标1根据实验要求，设计实验，完成速度随时间变化规律的探究方法。2学习使用打点计时器，会运

3、用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。3会用表格法、图像法处理数据，并合理猜想。学科核心素养1通过对实验的设计，培养学生积极思考问题的习惯，提升思考的全面性、准确性与逻辑性能力。2通过对纸带的处理，实验数据的图象分析，培养学生实事求是的科学态度，提升学生运用科学方法研究问题、解决问题的能力，提升创新意识能力。3在对实验数据的猜测过程中，提升学生的猜想推理能力。4通过小组合作交流活动，提高学生合作能力。教学重点打点计时器的使用；求出各计数点的瞬时速度；3画速度-时间图像；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。教学方法小组合作、问题驱动、实验探究一、导入新课（3分钟）自然界

4、存在各式各样的运动，有些运动比较简单，有些运动很复杂。物体的速度变化存在规律吗？怎样探索运动蕴含的规律？要探究一个物体速度随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度。直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。二、新课教学（一）分组讨论设计实验（5分钟）教（二）进行实验（10分钟）问题一：打点计时器的相关知识（结构、使用电源等）？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?步骤:1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2、用

5、一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的槽码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。问题三：本实验特别要注意哪些事项？注意滑轮高度，让细线与木板平行。2槽码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。先接通打点计时器的电源，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。要防止槽码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。（三）分析处理数据，得出结论（15分钟）重点求出各计数点的瞬时速度问题四：如

6、何求各计数点的速度?1、纸带要选择打出的点清晰的2、舍掉开始过于密集的点，找一个适当的点作为起点3、用每打5个点的时间为时间单位选取计数点即T=0.02X5s=0.10s这样既可方便计算，又可减少误差4、求出各计数点的瞬时速度，填入表一中标有v1的一行5、同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有v2和v3的两行过0程表I小电也凡牛时竭的瞬时理茂时冋i9注：速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替:隹克皿号G数据分析作出速度一时间图象S12+%3v2=2T问题五：如何处理计算出来的数据?图象法：运用图象来处理物理实验数据，这是一个难点，作图象时要标明横纵坐标轴

7、代表的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴,时间t为横轴，根据所得数据，描点：观察和思考点的分布规律。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侧。012345678t/s0CL10.20.30.40.0.60.70.8Vi/(m-sL)0.220.260.310,350,380.430.470,5Q,討vg/(m-sL)0.LE0.20.30.37a.420.460.520.590.66计算机处理数据的示例:三、实验结论概括实验结论：从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？小车的速度随时间均匀增加（变

8、化）小车做匀变速（a不变）的直线运动。扩展问题：如何根据速度一时间图象（vt图象）求小车的加速度和初速度？取任意两组数据求出Av和At,然后代入Av/At求解。注：画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据四交流提出实验改进（5分钟）实验注意事项实验改进方案标题探究小车速度随时间变化的规律实验目的:实验原理:实验设计:数据处理:实验结论:实验改进:体验实验设计的基本过程：实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理、得出结论。体验从理论猜想到逻辑推理再到准确得出

9、结论的科学小实验过程。熟练使用打点计时器，知道如何求出纸带上某一点的瞬时速度结3.能利用速度-时间图像直观描绘质点的运动情况，通过分析得出小车速度随时间变化的规律教学反思课后巩固1纸带处理选点问题:学生疑惑的地方是为什么要舍去密集的点？为什么要每隔四个相邻的点后取一个计数点？2瞬时速度的计算：学生没有很好的理解平均速度等于瞬时速度的处理方法，这方面要在在今后习题中加强才得；3.v-t图像处理问题：学生作图、处理数据不够熟练，应加强图像求加速度的训练，能由图像直观地获取相关物理信息。1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必须的？打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板（）达到实验目的还需器材是：（低压交流电源刻度尺）2、7在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3