高中物理 必修第1冊0924高一【物理(人教版)】實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律-教學設計

課程基本信息課例編號2020QJ10WLRJ008學科物理年級高一學期秋季課題實驗：探究小車速度隨時間的變化規(guī)律教科書書名：普通高中教科書物理必修第一冊出版社：人民教育出版社出版日期：2019年6月教學人員姓名單位授課教師何道北京師范大學附屬實驗中學指導教師翁豪英李宇煒劉文慧北京師范大學附屬實驗中學北京師范大學附屬實驗中學北京市西城區(qū)教研研修學院教學目標教學目標：通過實驗探究物體運動的速度隨時間變化的規(guī)律，提升實驗設計、處理信息、做出解釋等科學探究方面的能力，為建構(gòu)勻變速直線運動的模型奠定基礎。描繪物體運動的v-t圖像，并通過對擬合合成的圖像觀察、思考，找出物體速度變化的規(guī)律。經(jīng)歷探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，體會研究直線運動的一般思路。學習借助計算機軟件繪制v-t圖像，并選擇適當?shù)暮瘮?shù)擬合數(shù)據(jù)，得到物體速度隨時間的變化規(guī)律。教學重點：本節(jié)的重點是探究實驗的設計與數(shù)據(jù)記錄。教學難點：本節(jié)的難點是實驗數(shù)據(jù)的分析。教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動3實驗思路實驗設計引導要研究小車在重物牽引下速度隨時間變化的規(guī)律，你認為如何設計此實驗？需要測量哪些物理量？選用什么器材？請你把自己研究的方案寫出來，并和同學交流。？實驗方案的要點：要研究小車速度隨時間變化的規(guī)律，就要想辦法測量小車在不同時刻的瞬時速度，而打點計時器具有此功能。把一端帶有滑輪的長木板平放在實驗桌上，木板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。小車在槽碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的。所用實驗器材總結(jié)小車，一端帶有滑輪的長木板，細繩，槽碼；打點計時器，固定夾，電源，電鍵，導線，紙帶。4進行實驗實驗步驟：（強調(diào)操作的規(guī)范）把小車停靠在靠近打點計時器的位置，連接電路，安裝紙帶，防止質(zhì)量合適的槽碼。接通電路，待打點計時器穩(wěn)定以后松開小車，讓小車帶著紙帶一起運動，打點計時器在紙帶上打下一行小點，隨機關閉電源。增減所掛的槽碼，更換紙帶，再做兩次實驗。用視頻向?qū)W生展示實驗過程。強調(diào)實驗的注意事項：安裝打點計時器時，要使打點計時器的限位孔沿長木板的縱軸中心線方向。擺放小車時，要使小車能沿木板中心線運動；紙帶穿過限位孔后應該展平，以減小和限位孔的摩擦。3數(shù)據(jù)記錄和處理復習和使用第一章所學速度測量的方法計算數(shù)據(jù)，包括計數(shù)點的選取，位移的計算，速度的計算，并結(jié)合圖像說明。強調(diào)實驗數(shù)據(jù)的有效數(shù)字。8數(shù)據(jù)分析基本的處理方法：（強調(diào)不同的分析方法，強調(diào)數(shù)學方法和物理概念的結(jié)合）表格定性分析。從數(shù)據(jù)上，可以比較直接看出小車的運動有什么規(guī)律？（速度越來越大，越來越快）。運動速度的變化有什么規(guī)律？（基本是均勻變化，但是會有一定誤差）如何比較形象的看出小車速度的變化規(guī)律？（圖像）圖像分析。請同學們自己建立坐標系，對坐標軸進行合理標度，描出實驗數(shù)據(jù)點，并分析數(shù)據(jù)點的分布有什么特點。從圖像求小車運動的加速度。理解實驗誤差：數(shù)據(jù)點接近于在一條直線上，但是并不完全是，這是因為實驗存在各種誤差。如何在有誤差的情況下找出“最合適”的直線？這跟直線的斜率和截距分別有什么物理意義？從三條紙帶的共同規(guī)律，總結(jié)出小車速度隨時間均勻變化的特點。借助計算機進行圖像繪制計算機數(shù)據(jù)分析和處理是科學研究中的重要手段。介紹如何用計算機軟件快速獲得數(shù)據(jù)處理結(jié)果。通過計算機軟件數(shù)據(jù)處理，讓學生體驗這種方式的便捷和準確，鼓勵學生掌握這種方法，但是也要強調(diào)學生親自動手繪制、擬合圖像和尋找規(guī)律的研究方法和能力培養(yǎng)。2練習與思考課后練習第1題，用剪紙帶然后拼貼的方法來得到運動的v-t圖像，通過動畫的演示和實驗方法的講解，幫助學生理解紙帶信息的解讀與v-t圖像的物理意義。1小結(jié)上一章運動的描述的基礎上，學習了如何運用實驗探究的方法對小車的運動進行研究。復習了使用打點計時器測量速度的方法，并用它測量了小