實驗五：研究勻變速直線運動的規(guī)律 教案 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊）上海交通大學(xué)出版社

實驗五：研究勻變速直線運動的規(guī)律教案-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊）上海交通大學(xué)出版社主備人備課成員教材分析本節(jié)課為人教版高中物理必修1第三章“運動的描述”中的“實驗五：研究勻變速直線運動的規(guī)律”。該實驗是學(xué)生繼學(xué)習(xí)運動圖像之后，第一次親自動手進行物理實驗，對于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、科學(xué)思維具有重要意義。通過實驗，學(xué)生將能夠驗證勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系，進一步理解勻變速直線運動的規(guī)律。

實驗原理及方法：

1.采用紙帶計時器測量物體在一定時間內(nèi)的位移，從而得到速度與時間的關(guān)系。

2.利用數(shù)據(jù)處理軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理，分析速度隨時間的變化規(guī)律。

實驗器材：

1.紙帶計時器

2.滑輪組

3.重物

4.刻度尺

5.計算機及數(shù)據(jù)處理軟件

教學(xué)目標(biāo)：

1.理解勻變速直線運動的規(guī)律，掌握驗證勻變速直線運動規(guī)律的實驗方法。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理能力以及科學(xué)思維。

3.學(xué)會合作交流，培養(yǎng)團隊精神。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：

1.科學(xué)思維：通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生運用物理學(xué)方法分析問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本方法，如觀察、實驗、假設(shè)、推理等。

2.實驗技能：培養(yǎng)學(xué)生熟練操作實驗儀器，掌握數(shù)據(jù)采集、處理和分析的方法，提高學(xué)生的實驗技能。

3.科學(xué)態(tài)度與價值觀：通過實驗，使學(xué)生認識到實驗在科學(xué)研究中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹求實的科學(xué)精神。

4.創(chuàng)新與實踐：鼓勵學(xué)生在實驗過程中積極思考，提出問題，尋找解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

5.合作與交流：在實驗過程中，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的能力，學(xué)會傾聽他人意見，與他人溝通交流，提高學(xué)生的團隊協(xié)作和溝通能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

（1）理解勻變速直線運動的規(guī)律，即速度隨時間均勻變化。

（2）掌握驗證勻變速直線運動規(guī)律的實驗方法，包括紙帶計時器的使用、數(shù)據(jù)處理等。

（3）能夠運用勻變速直線運動的規(guī)律解決實際問題。

2.教學(xué)難點：

（1）紙帶計時器的使用：學(xué)生可能對紙帶計時器的操作不熟悉，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確。

（2）數(shù)據(jù)處理：學(xué)生可能對數(shù)據(jù)處理軟件的使用不熟練，影響對速度與時間關(guān)系的分析。

（3）從實驗現(xiàn)象中歸納出勻變速直線運動的規(guī)律：學(xué)生可能對實驗結(jié)果的分析不夠深入，難以得出明確的規(guī)律。

（4）將實驗結(jié)果與理論相結(jié)合：學(xué)生可能對如何將實驗結(jié)果與勻變速直線運動的規(guī)律相結(jié)合感到困惑。

針對以上重點和難點，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重對實驗操作的講解和演示，提供足夠的實踐機會讓學(xué)生熟悉紙帶計時器的使用。同時，引導(dǎo)學(xué)生正確使用數(shù)據(jù)處理軟件，加強對實驗數(shù)據(jù)的分析。在講解勻變速直線運動的規(guī)律時，結(jié)合實驗現(xiàn)象進行深入剖析，幫助學(xué)生理解并掌握規(guī)律。最后，通過典型例題，讓學(xué)生學(xué)會如何將實驗結(jié)果與理論相結(jié)合，解決實際問題。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊）》上海交通大學(xué)出版社的教材。

2.輔助材料：收集勻變速直線運動的相關(guān)圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在教學(xué)中進行直觀展示。

3.實驗器材：準(zhǔn)備紙帶計時器、滑輪組、重物、刻度尺等實驗器材，并確保其完整性和安全性。

4.教室布置：將教室布置為實驗操作區(qū)和分組討論區(qū)，為實驗和小組討論提供合適的環(huán)境。

5.數(shù)據(jù)處理軟件：確保學(xué)生能夠使用計算機及數(shù)據(jù)處理軟件進行實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供勻變速直線運動的預(yù)習(xí)PPT、視頻講解和相關(guān)文檔，讓學(xué)生提前熟悉實驗內(nèi)容和原理。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出問題如“勻變速直線運動的速度如何隨時間變化？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過在線平臺收集學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和疑問，確保學(xué)生有充分準(zhǔn)備。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生在家觀看視頻、閱讀文檔，理解勻變速直線運動的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進行思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺，供教師檢查。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力，提前掌握基礎(chǔ)知識。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺促進資源的共享和學(xué)生的互動。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前掌握勻變速直線運動的基本概念，為課堂討論打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高他們對新知識的探究興趣。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過展示實際例子，如運動員百米沖刺的速度變化，引出勻變速直線運動的概念。

-講解知識點：詳細講解勻變速直線運動的規(guī)律，并結(jié)合實際數(shù)據(jù)進行解釋。

-組織課堂活動：安排學(xué)生進行勻變速直線運動實驗，指導(dǎo)他們使用紙帶計時器。

-解答疑問：在實驗過程中，針對學(xué)生的疑問進行解答，確保他們能夠正確操作。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生在聽講過程中積極思考，對勻變速直線運動的概念和規(guī)律進行理解。

-參與課堂活動：學(xué)生在實驗室進行實驗，親自動手操作，觀察并記錄數(shù)據(jù)。

-提問與討論：學(xué)生針對實驗結(jié)果提出問題，并與組內(nèi)同學(xué)討論，共同分析現(xiàn)象。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解使學(xué)生理解理論知識。

-實踐活動法：通過實驗操作讓學(xué)生直觀感受勻變速直線運動規(guī)律。

-合作學(xué)習(xí)法：小組討論促進學(xué)生之間的交流和合作。

作用與目的：

-加深學(xué)生對勻變速直線運動規(guī)律的理解，通過實驗操作鞏固知識。

-培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和數(shù)據(jù)分析能力，提高他們的團隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：設(shè)計有關(guān)勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用題，讓學(xué)生鞏固知識。

-提供拓展資源：推薦學(xué)生閱讀相關(guān)的物理articles和書籍，擴展知識面。

-反饋作業(yè)情況：批改學(xué)生的作業(yè)，提供反饋，指出作業(yè)中的錯誤和不足。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生獨立完成作業(yè)，運用所學(xué)知識解決實際問題。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生查閱推薦的資源，對勻變速直線運動進行更深入的學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)：學(xué)生反思自己在課堂學(xué)習(xí)和作業(yè)完成過程中的表現(xiàn)，總結(jié)經(jīng)驗。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生獨立完成作業(yè)，自主拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進行反思，找出改進方法。

作用與目的：

-通過作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)鞏固學(xué)生的知識，提高他們的應(yīng)用能力。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生提高自我學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)批判性思維。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-學(xué)生能夠理解勻變速直線運動的基本概念，包括速度、時間和位移之間的關(guān)系。

-學(xué)生能夠掌握勻變速直線運動的規(guī)律，并能夠運用該規(guī)律解釋實際問題。

-學(xué)生能夠熟練使用紙帶計時器進行實驗操作，掌握數(shù)據(jù)采集、處理和分析的方法。

2.過程與方法：

-學(xué)生能夠在實驗過程中，運用科學(xué)方法進行觀察、假設(shè)、推理和驗證。

-學(xué)生能夠通過小組討論和合作，提高團隊協(xié)作能力和溝通交流能力。

-學(xué)生能夠通過自主學(xué)習(xí)和反思總結(jié)，提高自我學(xué)習(xí)能力和批判性思維。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-學(xué)生能夠?qū)蜃兯僦本€運動產(chǎn)生興趣，感知物理現(xiàn)象的奇妙。

-學(xué)生能夠在實驗和討論過程中，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和嚴(yán)謹求實的科學(xué)態(tài)度。

-學(xué)生能夠通過團隊合作，培養(yǎng)合作精神和社會責(zé)任感。

具體到每個知識點，學(xué)生應(yīng)該能夠：

1.理解勻變速直線運動的速度隨時間變化的規(guī)律，并能夠用數(shù)學(xué)表達式表示。

2.能夠運用勻變速直線運動的規(guī)律，解決實際問題，如計算物體在特定時間內(nèi)的位移。

3.熟練操作紙帶計時器，進行實驗數(shù)據(jù)的采集和處理，能夠從實驗結(jié)果中歸納出勻變速直線運動的規(guī)律。

4.能夠運用科學(xué)方法，對實驗結(jié)果進行分析和推理，提高解決問題的能力。

5.在團隊合作中，學(xué)生能夠積極參與討論，提出自己的觀點，并能夠傾聽他人的意見，培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力。

6.通過自主學(xué)習(xí)和反思總結(jié)，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己的不足，并提出改進建議，促進自我提升。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.理解和應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律：要求學(xué)生選擇一個實際情景，如運動員的跑步速度變化，用勻變速直線運動規(guī)律進行解釋和計算。

2.數(shù)據(jù)處理與分析：要求學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)處理軟件進行速度與時間關(guān)系的分析，并得出結(jié)論。

3.實驗報告撰寫：要求學(xué)生根據(jù)實驗過程和結(jié)果，撰寫實驗報告，包括實驗?zāi)康?、方法、結(jié)果和結(jié)論等。

作業(yè)反饋：

1.針對作業(yè)中存在的問題，如對勻變速直線運動規(guī)律的理解不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理錯誤等，及時指出并提出改進建議。

2.對于實驗報告，檢查學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、分析是否合理、結(jié)論是否正確，并提供相應(yīng)的反饋和建議。

3.在反饋過程中，鼓勵學(xué)生提問和討論，幫助他們理解和掌握作業(yè)中的難點和問題。

4.對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予表揚和鼓勵，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。教學(xué)反思與總結(jié)-我在教學(xué)中使用了講授法和實踐活動法，通過詳細的講解和實驗操作，幫助學(xué)生理解勻變速直線運動的規(guī)律。然而，我在實驗操作的指導(dǎo)和監(jiān)督方面做得不夠，導(dǎo)致部分學(xué)生在實驗中出現(xiàn)錯誤。

-在課堂管理方面，我在小組討論和實驗操作中鼓勵學(xué)生積極參與，但有些學(xué)生在課堂上顯得過于活躍，影響了其他學(xué)生的學(xué)習(xí)。

-我使用了信息技術(shù)手段，如在線平臺和微信群，來發(fā)布預(yù)習(xí)資料和監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在使用這些工具時遇到困難，需要進一步的指導(dǎo)和幫助。

2.教學(xué)總結(jié)：

-本節(jié)課的教學(xué)效果總體上是積極的，學(xué)生對勻變速直線運動的規(guī)律有了更深入的理解，能夠運用該規(guī)律解決實際問題。學(xué)生通過實驗操作，提高了實驗技能和數(shù)據(jù)分析能力。

-在情感態(tài)度方面，學(xué)生對勻變速直線運動產(chǎn)生了興趣，表現(xiàn)出積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)探究的精神。

-然而，也存在一些問題，如部分學(xué)生在實驗操作中出現(xiàn)錯誤，需要加強對實驗操作的指導(dǎo)和監(jiān)督。此外，一些學(xué)生在課堂上過于活躍，需要進一步提高課堂管理。

改進措施和建議：

-加強對實驗操作的指導(dǎo)和監(jiān)督，確保學(xué)生能夠正確進行實驗操作，提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

-進一步優(yōu)化課堂管理，確保學(xué)生在課堂上能夠保持專注和積極參與。

-加強對學(xué)生使用信息技術(shù)工具的指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服使用這些工具時的困難，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力。

-針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，及時提供反饋和改進建議，幫助他們克服困難，提高學(xué)習(xí)效果。典型例題講解1.例題一：某物體做勻變速直線運動，其速度-時間圖如圖所示，求物體在t=2s時的位移。

答案：由圖可知，物體在t=2s時的速度為2m/s。由于物體做勻變速直線運動，其位移可由公式計算得出：

位移=初始位移+初速度*時間

代入已知數(shù)值，得：

位移=0+2m/s*2s=4m

2.例題二：一物體從靜止開始做勻變速直線運動，經(jīng)過10s其速度達到10m/s，求物體的加速度。

答案：根據(jù)勻變速直線運動的定義，物體速度隨時間均勻變化，因此可以通過速度和時間計算加速度：

加速度=速度變化/時間

代入已知數(shù)值，得：

加速度=(10m/s-0)/10s=1m/s^2

3.例題三：一物體做勻變速直線運動，其速度隨時間變化的關(guān)系為v=3t+2，求物體在t=3s時的位移。

答案：首先將速度公式轉(zhuǎn)化為位移公式，即：

位移=初始位移+初速度*時間+1/2*加速度*時間^2

代入已知數(shù)值，得：

位移=0+3m/s*3s+1/2*2m/s^2*3s^2=15m+9m=24m

4.例題四：一物體做勻變速直線運動，已知其初速度為4m/s，加速度為-2m/s^2，求物體在t=5s時的速度。

答案：由于加速度為負值，說明物體在減速，因此可以通過公式計算速度：

速度=初速度+加速度*時間

代入已知數(shù)值，得：

速度=4m/s+(-2m/s^2)*5s=4m/s-10m/s=-6m/s

5.例題五：一物體做勻變速直線運動，其速度隨時間變化的關(guān)系為v=at+b，求物體在t=2s時的位移。

答案：首先將速度公式轉(zhuǎn)化為位移公式，即：

位移=初始位移+初速度*時間+1/2*加速度*時間^2

代入已知數(shù)值，得：

位移=0+2m/s*2s+1/2*3m/s^2*2s^2=4m+6m=10m板書設(shè)計①勻變速直線運動的定義：速度隨時間均勻變化的直線運動。

②勻變速直線運動的速度-時間圖：展示速度隨時間變化的圖形，強調(diào)圖形的直線性質(zhì)。

③勻變速直線運動的位移計算公式：位移=初始位移+初速度*時間+1/2*加速度*時間^2