高一物理上冊(cè)必修1《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案【一】
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作.
2.會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度.
3.會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律.
5.掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述.
過(guò)程與方法
1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法.
2.對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.
4.認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律.
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性.
2.通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí).
3.在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力.
4.在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會(huì).
5.通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
多媒體、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR> 1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
3.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度
二、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的信息，代入計(jì)算式
即用以n點(diǎn)為中心的一小段位移的平均速度代替n點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
2.用描點(diǎn)法作出小車(chē)的v-t圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).
3.利用v-t圖象求出小車(chē)的加速度.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面.
3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn).
4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.
5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn).
五、數(shù)據(jù)處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中，如圖所示.
(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計(jì)算平均速度，用平均速度代替相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中.
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時(shí)間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).
(2)畫(huà)一條直線，讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示
((3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.
(4)據(jù)所畫(huà)v-t圖象求出其斜率，就是小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻.
2.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差.
3.作v-t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng)
1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē).
3.打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源.
4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地，避免小車(chē)跟滑輪相碰，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住.
6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為t=0.02×5 s=0.1 s.
7.在坐標(biāo)紙上畫(huà)v-t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).
實(shí)驗(yàn)探究一、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解
例：在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上________.
A.把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)的后面
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的沒(méi)有滑輪的一端，并連好電路
C.換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次
D.把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面
E.使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)
F.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，另一端吊著合適的鉤碼
G.斷開(kāi)電源，取出紙帶
【答案】 DBAFEGC
實(shí)驗(yàn)探究二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
例：在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 s.
(1)計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vD=________m/s，vC=________m/s，vB=________m/s.
(2)在如圖2-1-5所示坐標(biāo)系中作出小車(chē)的v-t圖像，并根據(jù)圖像求出a=________.
【答案】 (1)3.90 2.64 1.38
(2)圖12.6 m/s2
實(shí)驗(yàn)探究三、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新
例：利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén)，其中光電門(mén)乙固定在斜面上靠近底端處，光電門(mén)甲的位置可移動(dòng)。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門(mén)甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門(mén)甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值;所得數(shù)據(jù)如下表所示。
完成下列填空和作圖：
(1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是__________________________________
________________________________________________________________________;
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出t(s) -t圖線;
(3)由所畫(huà)出的t(s) -t圖線，得出滑塊加速度的大小為a=________m/s2。(保留2位有效數(shù)字)
[答案] (1)
(2)如圖所示
(3)2.0(在1.8～2.2范圍內(nèi)都可)
規(guī)律總結(jié)
1.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新[對(duì)應(yīng)題干部分]
(1)光電門(mén)與計(jì)時(shí)器相連可以測(cè)出遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，由于Δt很短，從而可用Δt(d)求出滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。
(2)兩光電門(mén)同時(shí)與計(jì)時(shí)器相連，可測(cè)出滑塊在兩光電門(mén)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(3)相對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，光電門(mén)對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)無(wú)影響，測(cè)量結(jié)果精度更高。出國(guó)留學(xué)網(wǎng)
2.實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新
滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因滑塊釋放位置固定，滑動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙的瞬時(shí)速度vt不變，故由光電門(mén)乙向上的逆運(yùn)動(dòng)為勻減速運(yùn)動(dòng)，
，結(jié)合此式可求加速度a。
3.數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新
本實(shí)驗(yàn)利用“化曲為直”思想，將s-t的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為t(s) -t的線性關(guān)系，描點(diǎn)作圖，由圖線的斜率確定物體的加速度a。
另外，還可以從以下兩個(gè)方向創(chuàng)新：(1)若滑塊的初速度為零，位移與時(shí)間的關(guān)系式為
，則可作出s--t2的圖線，由k=
求出滑塊的加速度。 (2)用光電門(mén)測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)甲的時(shí)間Δt甲，由v甲=
計(jì)算出滑塊在光電門(mén)甲處的速度v甲，再由
都可確定滑塊在斜面上的加速度a。
課后小結(jié)
主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ).
板書(shū)
2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR> 2.實(shí)驗(yàn)原理
3.實(shí)驗(yàn)器材
4.實(shí)驗(yàn)步驟
5.處理數(shù)據(jù)
(1)用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度
(2)作圖象：描點(diǎn)連線作圖后，得到的圖象是一條傾斜的直線
6.誤差分析
7.實(shí)驗(yàn)探究
高一物理上冊(cè)必修1《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案【二】
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。3.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.4.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)：1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
ppt課件
教學(xué)過(guò)程
一、回顧引入：
[討論與交流]
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，討論后回答.
生1：把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好，裝好紙帶.開(kāi)啟電源，手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上就會(huì)打出一行小點(diǎn).
生2：不，老師，他忘了及時(shí)關(guān)閉電源.
師：對(duì)，千萬(wàn)別忘了及時(shí)關(guān)閉電源.這樣做的好處是什么?為什么要這樣做?
生3：為了節(jié)省電能，因?yàn)閲?guó)家電力能源緊張.
生4：不，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的，所以長(zhǎng)期工作可能會(huì)因線圈發(fā)熱而損壞.這樣做是為了保護(hù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
師：物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含的規(guī)律呢?
要想探究一個(gè)物體隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度.直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分析、計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，井口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟.
生：實(shí)驗(yàn)中需要的器材應(yīng)該有：附有滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)，帶小鉤的細(xì)線，鉤碼，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，刻度尺，學(xué)生電源，導(dǎo)線等.
生：我們是在鉤碼的牽引下讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)的，為了研究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上.讓小車(chē)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，然后我們?cè)傺芯克蚣垘系狞c(diǎn)，從而得出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況.
生：為了得到打點(diǎn)清晰、較好的紙帶，我們最好是多打幾條紙帶.
生：我們分別選兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)鉤碼來(lái)牽引小車(chē)，看小車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢情況，速度的變化情況.
教師及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生的討論結(jié)果，適時(shí)指出不當(dāng)之處，肯定學(xué)生的創(chuàng)新和正確的地方.
教師課件投影參考實(shí)驗(yàn)過(guò)程.
投影展示的內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)過(guò)程參考提示：
1.把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，啟動(dòng)電源，然后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源.
3.換上新紙帶，重復(fù)操作三次.
引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng)，而且確保準(zhǔn)確，并巡視全場(chǎng)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)糾正.幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn).
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，注意把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和已學(xué)過(guò)的“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相對(duì)比，及時(shí)提出問(wèn)題.
點(diǎn)評(píng)：(1)在動(dòng)手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn)，提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事項(xiàng);保證操作的順利進(jìn)行.
(2)和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶.
(3)對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題，可拿出來(lái)讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手，再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;有的同學(xué)則反之.哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性和主動(dòng)性.
二、處理數(shù)據(jù)
師：我們通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到了若干條紙帶，采集了第一手資料，面對(duì)打出的紙帶如何研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)呢?接下來(lái)我們采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù).
學(xué)生討論怎樣選擇紙帶，如何測(cè)量數(shù)據(jù)，如何設(shè)計(jì)表格，填寫(xiě)數(shù)據(jù).
[課堂交流]
生1：要選擇一條最清晰的紙帶.
生2：開(kāi)始的幾個(gè)點(diǎn)不清晰，該怎么測(cè)啊!
生3：我建議舍去這幾個(gè)點(diǎn)算了.
生4：對(duì)啊，計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的，我們可以找一清晰的點(diǎn)開(kāi)始當(dāng)作計(jì)時(shí)的起點(diǎn).
教師及時(shí)評(píng)論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績(jī).
師：我們可以選一個(gè)清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn).還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，建議你們?cè)跍y(cè)量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).
學(xué)生實(shí)時(shí)測(cè)量，教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生中出現(xiàn)的問(wèn)題.
師：大家在測(cè)量時(shí)，我建議你們?cè)谶x好計(jì)時(shí)起點(diǎn)后，測(cè)量以后的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與這個(gè)計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離.大家想想，這樣做，有什么好處?
生：我們是每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間就測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù).這不是一樣嗎?
師：我說(shuō)的就是你這種做法是合適的，大家就此討論.
生：他這樣做是每次都要挪動(dòng)刻度尺，測(cè)出每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的距離，而我的做法與老師您說(shuō)的一樣，我感覺(jué)這樣能減少測(cè)量誤差.
學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果.
教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法和表格處理方法.
師：大家想想怎樣計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
師：大家可以參考按他說(shuō)的做，這在近似計(jì)算來(lái)看，還是個(gè)很好的方法。
學(xué)生算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并填人自己設(shè)計(jì)的表格中.
教師課件投影參考提示：投影展示的內(nèi)容(接上次投影中的三條)
參考提示：
4.選擇所打紙帶中最清晰的一條，舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn).
5.選擇相隔o.1 s，即中間空四個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，把數(shù)據(jù)填入表格.
6.計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填人自己設(shè)計(jì)的表格中，可參考課本第34頁(yè)表格.
三.作出速度一時(shí)間圖象
師：有了原始數(shù)據(jù)，確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最好辦法是作速度一時(shí)間圖象，這樣具體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來(lái).
[討論與交流]
學(xué)生回顧上一章中描畫(huà)手拉紙帶的速度一時(shí)間圖象的情景，討論如何在本次實(shí)驗(yàn)中描點(diǎn)、連線.
生：以時(shí)間t為橫軸、速度v為縱軸，建立坐標(biāo)系，把剛才所填表格中的各點(diǎn)在速度一時(shí)間坐標(biāo)系中描出，
師：要注意選擇合適的標(biāo)度喲!否則，作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積)
師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察和思考你所描畫(huà)的這些點(diǎn)的分布規(guī)律.
生1：我看描出的這些點(diǎn)都大致落在一條直線上。
生2：我們的也是.
師：我們是用折線連呢，還是怎樣連?
生：不能用折線連，速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的，所以，要用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn)，這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近.
師：在連線時(shí)，還要注意使連線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.
學(xué)生連線，教師指導(dǎo)，隨時(shí)回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題.
生：我們這兒出現(xiàn)了有一個(gè)點(diǎn)明顯偏離絕大部分點(diǎn)所在的直線.那該怎么辦呢?
師：這個(gè)問(wèn)題很典型，大家對(duì)此進(jìn)行一下討論.
生：大概是那一瞬時(shí)小車(chē)的速度瞬時(shí)突變了.
生：我看小車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢還是比較均勻的，那一點(diǎn)的速度值可能是測(cè)量或計(jì)算出了問(wèn)題.
師：如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn)，我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過(guò)大、測(cè)量中出現(xiàn)偏差所造成的?？梢詫⑦@個(gè)點(diǎn)視為無(wú)效點(diǎn)。
生：那這個(gè)點(diǎn)我們就可以擦去不用了.
師：不是的，這個(gè)點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上，因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí)，這畢竟是我們的第一手資料，是原始數(shù)據(jù).
教師在與學(xué)生交流的過(guò)程中體現(xiàn)科學(xué)探究要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。
[課堂交流]
師：下面我用計(jì)算機(jī)繪制速度一時(shí)間圖象，演示給大家看，大家有機(jī)會(huì)可以到微機(jī)室或家中電腦前親自體驗(yàn)一下喲!
觀察計(jì)算機(jī)作圖，了解計(jì)算機(jī)作圖的優(yōu)越性.
教師用Excel軟件演示作v—t圖.
學(xué)生認(rèn)真觀察、體會(huì)并和手工作圖加以對(duì)比，爭(zhēng)取課下獨(dú)立完成.
演示過(guò)程與方法：打開(kāi)Excel工作簿可以看到行和列，行號(hào)用1、2、3……表示;列號(hào)用A、B、C……表示.將自變量時(shí)間的數(shù)值從某一單元格開(kāi)始輸入，在同一列中將其他時(shí)間值一一輸入.在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入，注意速度值要與時(shí)間值相對(duì)應(yīng).也可以在同一行中依次輸入時(shí)間和速度，下一行中再次輸入第二組時(shí)間和速度，直至全部輸入完畢.用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù).再用鼠
標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)?rdquo;按鈕，出現(xiàn)“圖表類(lèi)型”窗口，選“散點(diǎn)圖”，選“確定”按鈕，彈出“圖表標(biāo)題輸入框”，輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕，直到“完成”.出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表，用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，出現(xiàn)下拉式菜單，選“添加趨勢(shì)線”，彈出“添加趨勢(shì)線”窗口，選擇“線性”趨勢(shì);打開(kāi)該窗口的“選項(xiàng)”，對(duì)其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“√”號(hào)后，按“確定”.則圖表框中出現(xiàn)一條直線，這就是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)做最佳“擬合”后的。—圖象，并顯示出一個(gè)表明該圖象的函數(shù)式.
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生每人一機(jī)，可能有的學(xué)校條件不具備，但教師用機(jī)基本能實(shí)現(xiàn)，因此這兒作一演示，有計(jì)算機(jī)的學(xué)生課下可自行完成，對(duì)微機(jī)學(xué)習(xí)也是一個(gè)促進(jìn)，沒(méi)有條件的學(xué)生也可以增強(qiáng)感觀認(rèn)識(shí)，同時(shí)還能提高學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.
[小結(jié)]
本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ).
教案設(shè)計(jì)頻道小編推薦：高中物理教案 | 高一物理教案 | 高一物理教學(xué)計(jì)劃
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教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作.
2.會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度.
3.會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律.
5.掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述.
過(guò)程與方法
1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法.
2.對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.
4.認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律.
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性.
2.通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí).
3.在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力.
4.在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會(huì).
5.通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
多媒體、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR> 1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
3.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度
二、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的信息，代入計(jì)算式
即用以n點(diǎn)為中心的一小段位移的平均速度代替n點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
2.用描點(diǎn)法作出小車(chē)的v-t圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).
3.利用v-t圖象求出小車(chē)的加速度.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面.
3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn).
4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.
5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn).
五、數(shù)據(jù)處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中，如圖所示.
(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計(jì)算平均速度，用平均速度代替相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中.
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時(shí)間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).
(2)畫(huà)一條直線，讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示
((3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.
(4)據(jù)所畫(huà)v-t圖象求出其斜率，就是小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻.
2.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差.
3.作v-t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng)
1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē).
3.打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源.
4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地，避免小車(chē)跟滑輪相碰，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住.
6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為t=0.02×5 s=0.1 s.
7.在坐標(biāo)紙上畫(huà)v-t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).
實(shí)驗(yàn)探究一、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解
例：在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上________.
A.把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)的后面
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的沒(méi)有滑輪的一端，并連好電路
C.換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次
D.把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面
E.使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)
F.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，另一端吊著合適的鉤碼
G.斷開(kāi)電源，取出紙帶
【答案】 DBAFEGC
實(shí)驗(yàn)探究二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
例：在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 s.
(1)計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vD=________m/s，vC=________m/s，vB=________m/s.
(2)在如圖2-1-5所示坐標(biāo)系中作出小車(chē)的v-t圖像，并根據(jù)圖像求出a=________.
【答案】 (1)3.90 2.64 1.38
(2)圖12.6 m/s2
實(shí)驗(yàn)探究三、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新
例：利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén)，其中光電門(mén)乙固定在斜面上靠近底端處，光電門(mén)甲的位置可移動(dòng)。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門(mén)甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門(mén)甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值;所得數(shù)據(jù)如下表所示。
完成下列填空和作圖：
(1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是__________________________________
________________________________________________________________________;
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出t(s) -t圖線;
(3)由所畫(huà)出的t(s) -t圖線，得出滑塊加速度的大小為a=________m/s2。(保留2位有效數(shù)字)
[答案] (1)
(2)如圖所示
(3)2.0(在1.8～2.2范圍內(nèi)都可)
規(guī)律總結(jié)
1.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新[對(duì)應(yīng)題干部分]
(1)光電門(mén)與計(jì)時(shí)器相連可以測(cè)出遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，由于Δt很短，從而可用Δt(d)求出滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。
(2)兩光電門(mén)同時(shí)與計(jì)時(shí)器相連，可測(cè)出滑塊在兩光電門(mén)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(3)相對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，光電門(mén)對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)無(wú)影響，測(cè)量結(jié)果精度更高。出國(guó)留學(xué)網(wǎng)
2.實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新
滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因滑塊釋放位置固定，滑動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙的瞬時(shí)速度vt不變，故由光電門(mén)乙向上的逆運(yùn)動(dòng)為勻減速運(yùn)動(dòng)，
，結(jié)合此式可求加速度a。
3.數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新
本實(shí)驗(yàn)利用“化曲為直”思想，將s-t的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為t(s) -t的線性關(guān)系，描點(diǎn)作圖，由圖線的斜率確定物體的加速度a。
另外，還可以從以下兩個(gè)方向創(chuàng)新：(1)若滑塊的初速度為零，位移與時(shí)間的關(guān)系式為
，則可作出s--t2的圖線，由k=
求出滑塊的加速度。 (2)用光電門(mén)測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)甲的時(shí)間Δt甲，由v甲=
計(jì)算出滑塊在光電門(mén)甲處的速度v甲，再由
都可確定滑塊在斜面上的加速度a。
課后小結(jié)
主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ).
板書(shū)
2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR> 2.實(shí)驗(yàn)原理
3.實(shí)驗(yàn)器材
4.實(shí)驗(yàn)步驟
5.處理數(shù)據(jù)
(1)用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度
(2)作圖象：描點(diǎn)連線作圖后，得到的圖象是一條傾斜的直線
6.誤差分析
7.實(shí)驗(yàn)探究
高一物理上冊(cè)必修1《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案【二】
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。3.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.4.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)：1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
ppt課件
教學(xué)過(guò)程
一、回顧引入：
[討論與交流]
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，討論后回答.
生1：把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好，裝好紙帶.開(kāi)啟電源，手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上就會(huì)打出一行小點(diǎn).
生2：不，老師，他忘了及時(shí)關(guān)閉電源.
師：對(duì)，千萬(wàn)別忘了及時(shí)關(guān)閉電源.這樣做的好處是什么?為什么要這樣做?
生3：為了節(jié)省電能，因?yàn)閲?guó)家電力能源緊張.
生4：不，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的，所以長(zhǎng)期工作可能會(huì)因線圈發(fā)熱而損壞.這樣做是為了保護(hù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
師：物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含的規(guī)律呢?
要想探究一個(gè)物體隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度.直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分析、計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，井口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟.
生：實(shí)驗(yàn)中需要的器材應(yīng)該有：附有滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)，帶小鉤的細(xì)線，鉤碼，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，刻度尺，學(xué)生電源，導(dǎo)線等.
生：我們是在鉤碼的牽引下讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)的，為了研究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上.讓小車(chē)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，然后我們?cè)傺芯克蚣垘系狞c(diǎn)，從而得出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況.
生：為了得到打點(diǎn)清晰、較好的紙帶，我們最好是多打幾條紙帶.
生：我們分別選兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)鉤碼來(lái)牽引小車(chē)，看小車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢情況，速度的變化情況.
教師及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生的討論結(jié)果，適時(shí)指出不當(dāng)之處，肯定學(xué)生的創(chuàng)新和正確的地方.
教師課件投影參考實(shí)驗(yàn)過(guò)程.
投影展示的內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)過(guò)程參考提示：
1.把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，啟動(dòng)電源，然后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源.
3.換上新紙帶，重復(fù)操作三次.
引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng)，而且確保準(zhǔn)確，并巡視全場(chǎng)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)糾正.幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn).
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，注意把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和已學(xué)過(guò)的“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相對(duì)比，及時(shí)提出問(wèn)題.
點(diǎn)評(píng)：(1)在動(dòng)手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn)，提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事項(xiàng);保證操作的順利進(jìn)行.
(2)和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶.
(3)對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題，可拿出來(lái)讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手，再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;有的同學(xué)則反之.哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性和主動(dòng)性.
二、處理數(shù)據(jù)
師：我們通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到了若干條紙帶，采集了第一手資料，面對(duì)打出的紙帶如何研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)呢?接下來(lái)我們采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù).
學(xué)生討論怎樣選擇紙帶，如何測(cè)量數(shù)據(jù)，如何設(shè)計(jì)表格，填寫(xiě)數(shù)據(jù).
[課堂交流]
生1：要選擇一條最清晰的紙帶.
生2：開(kāi)始的幾個(gè)點(diǎn)不清晰，該怎么測(cè)啊!
生3：我建議舍去這幾個(gè)點(diǎn)算了.
生4：對(duì)啊，計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的，我們可以找一清晰的點(diǎn)開(kāi)始當(dāng)作計(jì)時(shí)的起點(diǎn).
教師及時(shí)評(píng)論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績(jī).
師：我們可以選一個(gè)清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn).還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，建議你們?cè)跍y(cè)量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).
學(xué)生實(shí)時(shí)測(cè)量，教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生中出現(xiàn)的問(wèn)題.
師：大家在測(cè)量時(shí)，我建議你們?cè)谶x好計(jì)時(shí)起點(diǎn)后，測(cè)量以后的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與這個(gè)計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離.大家想想，這樣做，有什么好處?
生：我們是每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間就測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù).這不是一樣嗎?
師：我說(shuō)的就是你這種做法是合適的，大家就此討論.
生：他這樣做是每次都要挪動(dòng)刻度尺，測(cè)出每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的距離，而我的做法與老師您說(shuō)的一樣，我感覺(jué)這樣能減少測(cè)量誤差.
學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果.
教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法和表格處理方法.
師：大家想想怎樣計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
師：大家可以參考按他說(shuō)的做，這在近似計(jì)算來(lái)看，還是個(gè)很好的方法。
學(xué)生算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并填人自己設(shè)計(jì)的表格中.
教師課件投影參考提示：投影展示的內(nèi)容(接上次投影中的三條)
參考提示：
4.選擇所打紙帶中最清晰的一條，舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn).
5.選擇相隔o.1 s，即中間空四個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，把數(shù)據(jù)填入表格.
6.計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填人自己設(shè)計(jì)的表格中，可參考課本第34頁(yè)表格.
三.作出速度一時(shí)間圖象
師：有了原始數(shù)據(jù)，確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最好辦法是作速度一時(shí)間圖象，這樣具體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來(lái).
[討論與交流]
學(xué)生回顧上一章中描畫(huà)手拉紙帶的速度一時(shí)間圖象的情景，討論如何在本次實(shí)驗(yàn)中描點(diǎn)、連線.
生：以時(shí)間t為橫軸、速度v為縱軸，建立坐標(biāo)系，把剛才所填表格中的各點(diǎn)在速度一時(shí)間坐標(biāo)系中描出，
師：要注意選擇合適的標(biāo)度喲!否則，作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積)
師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察和思考你所描畫(huà)的這些點(diǎn)的分布規(guī)律.
生1：我看描出的這些點(diǎn)都大致落在一條直線上。
生2：我們的也是.
師：我們是用折線連呢，還是怎樣連?
生：不能用折線連，速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的，所以，要用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn)，這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近.
師：在連線時(shí)，還要注意使連線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.
學(xué)生連線，教師指導(dǎo)，隨時(shí)回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題.
生：我們這兒出現(xiàn)了有一個(gè)點(diǎn)明顯偏離絕大部分點(diǎn)所在的直線.那該怎么辦呢?
師：這個(gè)問(wèn)題很典型，大家對(duì)此進(jìn)行一下討論.
生：大概是那一瞬時(shí)小車(chē)的速度瞬時(shí)突變了.
生：我看小車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢還是比較均勻的，那一點(diǎn)的速度值可能是測(cè)量或計(jì)算出了問(wèn)題.
師：如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn)，我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過(guò)大、測(cè)量中出現(xiàn)偏差所造成的?？梢詫⑦@個(gè)點(diǎn)視為無(wú)效點(diǎn)。
生：那這個(gè)點(diǎn)我們就可以擦去不用了.
師：不是的，這個(gè)點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上，因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí)，這畢竟是我們的第一手資料，是原始數(shù)據(jù).
教師在與學(xué)生交流的過(guò)程中體現(xiàn)科學(xué)探究要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。
[課堂交流]
師：下面我用計(jì)算機(jī)繪制速度一時(shí)間圖象，演示給大家看，大家有機(jī)會(huì)可以到微機(jī)室或家中電腦前親自體驗(yàn)一下喲!
觀察計(jì)算機(jī)作圖，了解計(jì)算機(jī)作圖的優(yōu)越性.
教師用Excel軟件演示作v—t圖.
學(xué)生認(rèn)真觀察、體會(huì)并和手工作圖加以對(duì)比，爭(zhēng)取課下獨(dú)立完成.
演示過(guò)程與方法：打開(kāi)Excel工作簿可以看到行和列，行號(hào)用1、2、3……表示;列號(hào)用A、B、C……表示.將自變量時(shí)間的數(shù)值從某一單元格開(kāi)始輸入，在同一列中將其他時(shí)間值一一輸入.在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入，注意速度值要與時(shí)間值相對(duì)應(yīng).也可以在同一行中依次輸入時(shí)間和速度，下一行中再次輸入第二組時(shí)間和速度，直至全部輸入完畢.用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù).再用鼠
標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)?rdquo;按鈕，出現(xiàn)“圖表類(lèi)型”窗口，選“散點(diǎn)圖”，選“確定”按鈕，彈出“圖表標(biāo)題輸入框”，輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕，直到“完成”.出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表，用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，出現(xiàn)下拉式菜單，選“添加趨勢(shì)線”，彈出“添加趨勢(shì)線”窗口，選擇“線性”趨勢(shì);打開(kāi)該窗口的“選項(xiàng)”，對(duì)其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“√”號(hào)后，按“確定”.則圖表框中出現(xiàn)一條直線，這就是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)做最佳“擬合”后的。—圖象，并顯示出一個(gè)表明該圖象的函數(shù)式.
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生每人一機(jī)，可能有的學(xué)校條件不具備，但教師用機(jī)基本能實(shí)現(xiàn)，因此這兒作一演示，有計(jì)算機(jī)的學(xué)生課下可自行完成，對(duì)微機(jī)學(xué)習(xí)也是一個(gè)促進(jìn)，沒(méi)有條件的學(xué)生也可以增強(qiáng)感觀認(rèn)識(shí)，同時(shí)還能提高學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.
[小結(jié)]
本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ).
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