高中物理-1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计学情分析教材分析课后反思

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教学设计【学习目标】1.掌握打点计时器的操作和使用。2.会用表格法处理数据，并合理猜想，能画出小车运动的v-t图像。3．能从v-t图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。对实验数据的处理、规律的探究．【探究学习】实验目的探究小车速度随时间变化的规律。实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器）、学生电源、纸带、一端带滑轮的长轨道（或木板）、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺。三、实验原理1.本实验利用___________的数学手段探究小车的速度随时间的变化规律。2.在纸带上选取某点p两侧的两个相近的计数点，测出_________和_________，在这段时间内纸带的平均速度是_____________，等于p点的瞬时速度。四、实验步骤1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上_______________的一端，连接好电路。2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过_________，下边挂上合适的钩码。3.将纸带穿过打点计时器，安装在_________上，并让_______靠近打点计时器。4.先_________，然后____________，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即____________。5.换新纸带，再做两次实验。五、数据处理1.选取不同条件下的纸带各一条，舍去____________________的点迹，找一个适当的点作为计时起点。2.选取合适的时间间隔，选取大约10个计数点。3.利用实验原理中求瞬时速度的方法求出各点的瞬时速度，填入表格中4.根据所填数据，完成课本32页图2.1-2的速度－时间图象六、实验结论1、每次实验描出的几个点都大致落在______________上。因此可以说，如果没有实验误差的理想情况，代表小车速度与时间关系的点真的能够全部落在某条___________上。2、小车的运动规律可以用语言表述为__________________________________。【拓展练习】为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带一端固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图（1）某同学用以下方法绘制小车的v—t图象。先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴坐标，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v—t图象。请你按以上办法绘制这个图象。（2）这样做有道理吗？说说你的看法。七、误差分析1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。3．作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。八、注意事项1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央与滑轮共线位置。滑轮不能过高,使细绳与木板平行。2．先接通电源，等打点稳定后,再释放小车。打点完毕，立即断开电源。3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住。4．选取一条点迹清晰且连续相等时间内的位移差大致相等的纸带，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。5．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。随堂检测1、在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上。A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取出纸带2．一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图4甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18m/s，v5＝________m/s。在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)；根据图象可求出加速度a＝________m/s2。(保留两位有效数字)《实验：探究小车速度随时间变化的规律》学情分析《实验：探究小车速度随时间变化的规律》属于高中物理人教版必修一第二章《匀变速直线运动的研究》。在学习该节之前，学生已经学习了描述物体运动的几个物理量，并学会使用了打点计时器。在初中所学数学知识的基础上，会测量长度，会利用纸带得到的数据计算平均速度，理解及短时间内的平均速度可以近似等于某点的瞬时速度。会分析简单的v-t图像。部分内容比较形象直观，贴近生活，让学生掌握基本实验方法的同时，借助于光电门传感器，测速软件等高科技手段可以提升学生学习兴趣，激发学生学习积极性。《实验：探究小车速度随时间变化的规律》效果分析本节课始终以学生为主体精心设计教学活动，利用实验教学方法，让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，经历科学探究过程，学会实验数据的处理方法。通过本节的学习，让学生从情感、态度与价值观方面感受了科学探究的乐趣，培养了他们探究科学、认识科学的能力，提高了自主学习的意识。在教学过程中，引导鼓励学生大胆设想，探索研究，体验科技与现实生活的联系，引起情感共鸣，积极主动学习。学生在协作、会话交流过程中逐个解决需要学习的问题，最终圆满完成学习任务，达到相应的教学目的。《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教材分析本节内容为探究实验，目的是让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，经历科学探究过程，学会实验数据的处理方法。这节课的任务是测量小车速度，作出小车运动的v-t图像，初步分析小车速度的变化规律。要学生体验从实验研究中获取数据、作出图像、分析图像、寻找规律的科学思维方法。使学生认识到图像在研究物理问题中的作用；与数学公式相比，图像显得直观、形象、生动，让人一目了然，让学生感受到图像的直观美。《实验：探究小车速度随时间变化的规律》评测练习A组1、从下列器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材()（1）打点计时器（2）低压交流电源（3）低压直流电源（4）天平（5）秒表（6）细绳和纸带（7）钩码和小车（8）一端有滑轮的长木板（9）刻度尺2、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A、长木板不能侧向倾斜，所加钩码越多越好B、在释放小车前，小车应靠近打点计时器C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D、要在小车到达滑轮前使小车停止运动3、实验过程中,对于减小实验误差来说下列方法中有益的是：（）A、选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验B、多挂钩码，使小车运动的加速度大些C、选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位D、舍去纸带上密集的点，只利用纸带上点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算4、火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h，以后每5秒读取一次数据，如下表（小数点后保留一位小数）：时间t（s）051015202530速度V（km/h）54596570768186速度V（m/s）（1）在表中填写以“m/s”为单位的速度值。（2）建立V-t坐标系，速度以“m/s”为单位，描出与表中各时刻速度相对应的点。（3）作出表示列车速度与时间关系的曲线。这是一条什么曲线？B组5、如图，物体做变速直线运动得到一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s１＝5.18cm，ｓ２＝4.40cm，ｓ３＝3.62cm，ｓ４＝2.78cm，ｓ５＝2.00cm，ｓ６＝1.22cm.(1)相邻两记数点间的时间间隔为ｓ.(2)打点计时器打记数点1时，物体的速度大小v1＝m/s，方向；打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v3＝m/s，方向(填A→B或B→A).(3)物体的加速度大小a=m/s２，方向(填A→B或B→A).(4)作出表示该物体速度与时间关系的曲线并分析物体运动的特点。《实验：探究小车速度随时间变化的规律》课后反思关于这一节，教材的要求是掌握打点计时器的操作和使用,会用表格法处理数据，并合理猜想，能画出小车运动的v-t图像。能从v-t图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。对实验数据的处理、规律的探究。通过本节的学习，让学生感受科学探究过程。培养学生探究科学、认识科学、动手实践的能力，提高自主学习的意识。在教学过程中，我引导鼓励学生大胆设想，探索研究，体验科技与现实生活的联系，引起情感共鸣，积极主动学习。学生在协作、会话交流过程中逐个解决需要学习的问题，最终圆满完成学习任务。由于时间关系没有让学生通过一定量的习题对知识加以巩固，在教学环节紧凑性方面有待于进一步改善