2019-2020年高中物理必修1 2-1实验：探究小车速度随时间的变化规律 教案

2019-2020年高中物理必修12-1实验：探究小车速度随时间的变化规律教案课题课型实验：探究小车速度随时间变化的规律年级高一日期二章1节/第1课时新授主备人汤包林复备人刘婷秀宋巧林李冰授课人教学目标1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t图象处理实验数据，据此判断物体的运动性质并求加速度．重点图像法研究速度随时间变化的规律难点各点瞬时速度的计算，实验数据的处理器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．教学过程学生活动设计意图授课人标注[新课导入](课件展示)下列语言表述中提及的运动情景．师：物体的运动通常是比较复杂的．放眼所见，物体的运动规律各不相同．在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化．物体的速度变化存在规律吗?怎样探索复杂运动蕴含的规律呢?要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度．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，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度．[新课教学]一、进行实验[讨论与交流]学生观看思考并做简要回答思考讨论并回答 进行实验前，让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的，讨论后回答．让学生自己设计好实验，井口头阐述相关实验器材及步骤．相关实验器材实验步骤教师及时评价学生的讨论结果，适时指出不当之处，肯定学生的创新和正确的地方．教师课件投影参考实验过程．投影展示的内容实验过程参考提示：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，启动电源，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．3．换上新纸带，重复操作三次．引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确的操作，得到一条点迹清晰的纸带．学生进行实验，老师巡回指导，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，而且确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正．帮助实力较弱的小组实现实验．二、处理数据师：我们通过打点计时器得到了若干条纸带，采集了第一手资料，面对打出的纸带如何研究小车的运动呢?接下来我们采集数据，处理数据．学生讨论怎样选择纸带，如何测量数据，如何设计表格，填写数据教师课件投影参考提示：投影展示的内容(接上次投影中的三条)参考提示：4．选择所打纸带中最清晰的一条，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点．5．选择相隔o.1小组讨论并作简要回答参照步骤进行试验思考并作答，自己设计表格 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格．6．计算各点的瞬时速度v=Δx/Δt，填人自己设计的表格中，可参考课本第34页表格．三、作出速度一时间图象有了原始数据，确定运动规律的最好办法是作速度一时间图象，这样具体的运动规律才能更直观地显现出来．[讨论与交流]学生回顾上一章中描画手拉纸带的速度一时间图象的情景，讨论如何在本次实验中描点、连线．教师课件投影参考提示：投影展示的内容(接上次投影中的三条)参考提示：1.根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系(让图像尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。2.描点：观察和思考点的分布规律。3.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，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。[课堂探究]展示问题：怎样根据所画的速度一时间图象求加速度?学生1：在图像找两个点，找到它们的纵横坐标(t1，v1)、(t2，v2)，然后代人公式a=△v/△t=（v2-v1）/（t2-t1）生2：我们在找这两个点的时候还可以充分利用已测的数据、已描画的点的坐标，直接代入公式就行了．师：上面两位同学的讨论，是大家很容易犯的错误．请大家想想看，如果我们仍贪图方便还取已测得的表格中的数据点来求加速度，那么我们就没必要作图了，直接从表格中找两个数据代人公式算不就行了吗?或者我们也根本不需要测那么多的数据，只测量两组数就够了．这样就失去了作图的意义．学生回顾，师生交流学生讨论交流 师：我们求加速度的方法有两个，一个是公式法，可以直接用两组数据代入公式；另一个就是我们今天的图象法．师：我们可以任意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点)，然后再把的它们的坐标值代人到公式a=△v/△t=（v2-v1）/（t2-t1）中，求出加速度，就能更详细地知道物体的运动情况．学生根据教师指导求出小车运动的加速度，用自己的语言描述小车的运动速度随时间变化的规律．[实践与拓展]展示问题：汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示．从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点：在o～15s内，汽车的速度在变化，每5s速度增大______km／h；在15～30s内汽车速度不变，速度大小为_______km／h；在35～45s内汽车速度在变化，每5s速度减小_________km／h．请你根据上表中的数据，在下边的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得到了什么图形?生：如图2—l—2所示．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下表所示：学生回答，老师帮助归纳思考回答思考作答 为了计算加速度，最合理的方法是()A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式a＝tana求出加速度C．根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=△v/△t算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度【小结】略本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律．涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则．【作业布置】练习册上的习题板书设计教学反思