2024-2025学年新教材高中物理 第2章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案 新人教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第2章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律教案新人教版必修第一册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：探究小车速度随时间变化的规律实验

2.教学年级和班级：高中一年级物理班

3.授课时间：2024年9月15日，星期一，第2节

4.教学时数：45分钟

实验内容：

1.理解速度和时间变化的关系；

2.掌握实验数据的采集、处理和分析方法；

3.学习使用小车、计时器等实验器材；

4.通过实验探究小车速度随时间变化的规律。

教学过程：

1.导入（5分钟）：

利用提问方式引导学生回顾速度的定义，为新课的学习做好铺垫。

2.理论知识讲解（10分钟）：

讲解速度与时间的关系，介绍实验原理。

3.实验操作演示（15分钟）：

演示实验操作步骤，讲解实验注意事项。

4.学生分组实验（10分钟）：

学生分组进行实验，记录小车速度随时间的变化数据。

5.数据处理与分析（5分钟）：

引导学生将实验数据整理成表格，绘制速度-时间图像，分析小车速度随时间的变化规律。

6.总结与讨论（5分钟）：

各组汇报实验结果，讨论实验现象，总结小车速度随时间变化的规律。

7.课堂小结（5分钟）：

强调实验注意事项，回顾本节课所学内容。

教学评价：二、核心素养目标1.物理观念：理解速度、时间等基本物理概念，建立匀变速直线运动的物理模型，形成对物体运动规律的初步认识。

2.科学思维：培养学生运用科学方法，通过实验数据进行分析、推理，形成对小车速度随时间变化规律的科学认识。

3.实践能力：学会使用实验器材，掌握实验操作技巧，提高实验数据处理和分析能力。

4.科学探究：激发学生探索物理现象的兴趣，培养学生主动提出问题、合作解决问题的能力。

5.科学态度与责任：培养学生严谨、客观的实验态度，养成遵守实验规程、珍惜实验资源的良好习惯。三、学习者分析1.学生已经掌握了速度、加速度等基本物理概念，了解匀速直线运动的特点，熟悉直线运动的图像分析方法，能够运用基本的数学知识进行数据计算和处理。

他们也已经学习过简单的实验操作流程和数据处理方法，具备一定的实验操作能力和观察能力。

2.学习兴趣方面，学生对实验课通常表现出较高的兴趣，喜欢动手操作和观察实验现象。在能力上，学生的数学计算和逻辑思维能力较强，但部分学生对物理概念的理解和实验数据的分析能力有待提高。

在学习风格上，学生倾向于合作学习和探究学习，喜欢通过讨论和实际问题来解决学习中的疑惑。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-对实验器材的使用不够熟练，操作过程中可能出现错误。

-对实验数据的采集和处理不够准确，影响实验结果的科学性。

-部分学生对实验现象的观察和分析不够深入，难以从实验中抽象出物理规律。

-在分析速度随时间变化的规律时，可能会对加速度的概念产生混淆，需要教师的引导和解释。

针对这些可能的困难和挑战，教师在教学中应提供充分的指导和支持，确保学生能够顺利地完成实验，并从中学到物理知识。四、教学资源1.硬件资源：

-物理实验室

-小车、计时器、刻度尺等实验器材

-黑板、粉笔、实验记录本

2.软件资源：

-新人教版必修第一册物理教材

-实验操作指南

-数据处理软件（如Excel）

3.课程平台：

-学校教学管理系统

-课堂互动平台

4.信息化资源：

-电子教案

-实验演示视频

-互动式教学课件

5.教学手段：

-探究式教学

-分组合作学习

-课堂讨论

-实验操作

-实时反馈与评价

-多媒体演示与讲解

-课后在线辅导与答疑

这些教学资源将为学生提供丰富的学习支持，帮助他们在课堂内外有效地学习和掌握物理知识。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对速度随时间变化规律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道速度是如何随时间变化的吗？在我们的生活中有哪些例子可以体现这一物理现象？”

展示一些关于物体运动速度变化的图片或视频片段，让学生初步感受速度与时间的关系。

简短介绍速度随时间变化的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.速度随时间变化基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解速度随时间变化的基本概念、物理意义和规律。

过程：

讲解速度随时间变化的定义，包括匀变速直线运动的特性。

详细介绍速度、时间的关系，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例，让学生更好地理解速度随时间变化的实际应用或作用。

3.实验案例分析（20分钟）

目标：通过具体实验案例，让学生深入了解速度随时间变化的规律。

过程：

选择几个典型的实验案例进行分析，如小车加速运动、自由落体运动等。

详细介绍每个案例的背景、实验过程和结果，让学生全面了解速度随时间变化规律的研究方法。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用这一规律解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与速度随时间变化相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对速度随时间变化规律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调速度随时间变化规律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括速度随时间变化的基本概念、实验案例分析等。

强调速度随时间变化规律在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用这一规律。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于速度随时间变化规律的应用短文或报告，以巩固学习效果。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-相关书籍：《高中物理实验指导》、《物理与生活》等，这些书籍提供了更多关于速度随时间变化规律的实验方法和实际应用案例。

-科普文章：关于物体运动规律的科普文章，可以帮助学生更深入地理解速度与时间的关系，以及这一规律在现实生活中的应用。

-历史资料：物理学史上关于运动规律的研究资料，如伽利略、牛顿等科学家的研究成果，了解这些历史背景有助于学生更好地理解物理概念的发展过程。

-现实案例：搜集一些现实生活中体现速度随时间变化规律的实例，如交通工具的速度变化、体育竞技中的运动速度等，增强学生对物理知识的应用意识。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课余时间进行自主实验，如利用滑板车、自行车等现有物品进行速度随时间变化的研究，通过实际操作进一步理解物理规律。

-组织学生参加科学讲座或研讨会，与物理学家或相关领域专家面对面交流，了解运动规律研究的前沿动态和实际应用。

-建议学生关注物理学领域的期刊和杂志，阅读相关论文，了解运动规律在科研和技术发展中的应用。

-引导学生结合生活实际，发现身边的物体运动规律，如观察电梯运动、抛物线运动等，将物理知识与生活紧密联系起来。

-鼓励学生利用计算机软件（如物理模拟软件）进行模拟实验，探究不同条件下的速度随时间变化规律，培养科学探究能力和信息技术应用能力。七、反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论讲解相结合：在本节课中，我注重将实验操作与理论知识相结合，让学生在实践中感受物理规律，提高他们对物理概念的理解和应用能力。

2.利用多媒体辅助教学：通过展示实验视频、动态图像等，激发学生的学习兴趣，帮助他们更直观地理解速度随时间变化的规律。

（二）存在主要问题

1.部分学生对实验操作不够熟练：在实验过程中，我发现部分学生对实验器材的使用和操作不够熟练，导致实验数据采集不准确。

2.课堂时间分配不够合理：在本次教学中，实验环节的时间相对紧张，部分小组讨论和展示环节未能充分展开。

（三）改进措施

1.加强实验操作指导：针对学生实验操作不熟练的问题，我将在下次实验课前加强对实验器材使用和操作的培训，确保学生能够熟练进行实验操作。

2.优化课堂时间分配：在今后的教学中，我将合理安排实验、讨论和展示等环节的时间，确保每个环节都能充分展开，提高课堂教学效果。

此外，我还将关注学生在课堂中的反馈，及时调整教学方法和策略，以满足不同学生的学习需求。通过不断反思和改进，提高学生对物理学科的兴趣和核心素养，为他们的未来发展奠定坚实基础。八、典型例题讲解例题1：一辆小车从静止开始做匀加速直线运动，2秒后速度达到10m/s。求小车的加速度。

解题过程：

已知：初速度v0=0,末速度v=10m/s,时间t=2s。

要求：加速度a。

由公式v=v0+at，可得a=(v-v0)/t。

代入已知数值，得a=(10-0)/2=5m/s^2。

答案：小车的加速度为5m/s^2。

例题2：一辆小车以10m/s的速度做匀速直线运动，行驶了30秒后停止。求小车行驶的距离。

解题过程：

已知：速度v=10m/s,时间t=30s。

要求：行驶距离s。

由公式s=vt，可得s=v*t。

代入已知数值，得s=10*30=300m。

答案：小车行驶的距离为300m。

例题3：一辆小车以5m/s的速度做匀减速直线运动，行驶了10秒后停止。求小车的加速度。

解题过程：

已知：初速度v0=5m/s,末速度v=0,时间t=10s。

要求：加速度a。

由公式v=v0+at，可得a=(v-v0)/t。

代入已知数值，得a=(0-5)/10=-0.5m/s^2。

答案：小车的加速度为-0.5m/s^2。

例题4：一辆小车以20m/s的速度做匀速直线运动，行驶了50秒后开始做匀减速直线运动，加速度为-2m/s^2。求小车减速到10m/s所需的时间。

解题过程：

已知：初速度v0=20m/s,末速度v=10m/s,加速度a=-2m/s^2。

要求：减速时间t。

由公式v=v0+at，可得t=(v-v0)/a。

代入已知数值，得t=(10-20)/(-2)=5s。

答案：小车减速到10m/s所需的时间为5秒。

例题5：一辆小车以10m/s的速度做匀速直线运动，行驶了100米后开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s^2。求小车加速到20m/s所需的时间。

解题过程：

已知：初速度v0=10m/s,末速度v=20m/s,加速度a=2m/s^2。

要求：加速时间t。

由公式v=v0+at，可得t=(v-v0)/a。

代入已知数值，得t=(20-10)/2=5s。

答案：小车加速到20m/s所需的时间为5秒。课堂在课堂教学中，我注重通过提问、观察、测试等方式，全面了解学生的学习情况，及时发现他们在理解物理概念和运用物理规律方面的困难，并针对性地进行解决。在课堂提问环节，我设计了一系列与速度随时间变化规律相关的问题，以检验学生对这一知识点的理解和掌握程度。通过观察学生的课堂表现，我注意到部分学生在实验操作和数据处理方面存在一定的困难，我及时给予了指导，帮助他们熟练掌握实验技巧和数据分析方法。此外，我还设计了一些随堂测试，以评估学生对速度随时间变化规律的理解和应用能力，并根据测试结果调整教学策略，确保每位学生都能跟上教学进度。

十、作业评价

对于学生的作业，我进行了认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果。在批改作业过程中，我重点关注学生对速度随时间变化规律的理解，以及他们在实验操作和数据处理方面的表现。对于作业中存在的问题，我给予了详细的解答和指导，帮助学生巩固知识，提高解题能力。同时，我也对学生的进步和优秀表现给予了积极的评价和鼓励，以激发学生的学习动力和自信心。通过作业评价，我能够及时发现学生的学习需求，为他们提供个性化的辅导和支持，帮助他们不断提高物理学科的核心素养。内容逻辑关系①重点知识点：

-速度随时间变化规律

-匀变速直线运动

-加速度

-初速度、末速度、时间

-速度-时间图像

-实验操作流程

-数据采集与处理

-物理模型的建立

②重点词：

-速度

-时间

-变化规律

-匀变速

-加速度

-初速度

-末速度

-时间

-速度-时间图像

-实验操作

-数据采集

-数据处理

-物理模型

③重点句：

-"速度随时间变化的规律是物体运动研究的基础。"

-"匀变速直线运动是速度随时间变化规律的一种常见情况。"