人教版高中物理新课程与必修2实验讲座.ppt

新课程与必修 实验2 主要内容 新课程必修实验的特色 新课程必修2的实验浅说 第一部分 新课程必修实验的特色 一、必修教材的实验总数增加 1. 总量的变化增加：必修新教材实验总数 达40个，是原教材的1.5倍 2. 演示实验的变化减少：从16个减少到7个 3. (随堂)实验的变化分化：2个 4. 学生实验的变化减少与增加：从7个到6 个（教材）；从7个到8个（指导意见） 5. “做一做”的实验变化增加：从6个到14个 6. “问题与练习”的变化增加:有9个 7. 附录：学生实验 二、新教材实验的编写特点 1. 所有实验随教材编排在正文中给出，突出实验 在新课程中的地位和作用。 不同的栏目有不同的要求: 以实验名称作为节的标题学生分组实验 以“演示”作为标记的老师的演示实验 以“实验”作标记的随堂实验，学生自己操作 以“做一做”作为标记的随堂实验或课外实验 以“问题与练习”中出现的学生课外实验为主 、演示实验、随堂实验或思想实验（灵活处理） 二、新教材实验的编写特点 2. 教材对实验的编写注重新课程的理念，有利 于独立思考、合作交流。 案例1：实验：验证机械能守恒定律 原教材： 只写如何操作、纸带如何挑选、计数点如何选 取、下落高度如何测量，瞬时速度如何计算、动 能与势能如何比较，得出什么结论 实验方法 要注意的问题 1重物下落过程中，除了重力 外会受到哪些阻力？怎样减少这些 阻力对实验的影响？ 2重物下落时，最好选择什么 样的两个位置作为过程的开始和终 结的位置？ 4实验报告中要写明以及对结论可靠性的评 估，包括对可能产生的误差的分析。 二、新教材实验的编写特点 新教材： 三、新教材强调实验的探究性 1. 新教材必修课内的实验，基本上都是探究式 实验，很多课外实验也是探究式的。 2. 新教材削减了测量性实验和验证性实验，把 原教材中的许多验证性实验改为探究性实验。在 新教材中测量性实验和验证性实验剩下2个（各一 个）。 三、新教材强调实验的探究性 3. 关于探究性实验 （1）所谓探究性实验，是在学生不知道问题答 案的的基础上，通过自己的实验（包括收集资料、 信息、数据、分析论证等）寻找答案的一种方法。 （2）探究性实验的一般程序 发现问题提出猜想设计实验实验操 作记录分析实验数据总结归纳结论。 三、新教材强调实验的探究性 案例1：探究加速度与力、质量的关系 提出问题： 提出猜想： 设计实验： 乙 甲 纸带小车 打点计 时器 实验操作： 数据处理： 总结归纳结论： 三、新教材强调实验的探究性 案例2：探究功与物体速度变化的关系 设计思路： 实 验 方 案 设 计 功的 测量 速度 测量 变换橡皮筋根数法 水平牵引 斜面下滑 自由落体 重力法 力相同 位移不同 位移相同 力不同 打点计时器 光电门 传感器电脑 三、新教材强调实验的探究性 案例2：探究功与物体速度变化的关系 方案1：功的测量用力相同 位移不同的自由落体，速度 测量用打点计时器 重物 夹子 夹子 纸带 电火 花打 点计 时器 三、新教材强调实验的探究性 案例2：探究功与物体速度变化的关系 方案2：功的测量用力相同位移不同的斜面下滑， 速度测量用传感器 c a b 三、新教材强调实验的探究性 案例2：探究功与物体速度变化的关系 方案3：功的测量用位移相同力不同的橡皮筋法， 速度测量用打点计时器 橡皮筋 小车 打点计时器 三、新教材强调实验的探究性 案例2：探究功与物体速度变化的关系 分析：“橡皮筋法”相对“重力法”的优缺点 操作简单 能获得倍数的功，易于数据定量关系的猜想 和原先实验没有重复感，不会误认是运动学 实验 注意： 学会“操作技巧”（平衡摩擦力、选择数据点） ，提高收集数据的能力 对 w 和 v 定量关系的作出猜想,确定用图象来验 证猜想的操作思路，用坐标变换得到定量关系。 四、新教材的一个实验目 的多种实验方案 1. 原教材存在的问题：实验目的、实验原理、实 验装置、实验步骤、数据处理都是唯一的，现成的。 导致的后果学生可以“照方抓药”做实验。 2. 新课程强调实验的探究性，实验的探究性必然 带来实验方案的设计。 3. 实验的设计要根据实验的目的、实验器材来选 择实验原理，分析实验误差，合理编排实验步骤，记 录、分析和处理实验数据，从而得出实验结论。 四、新教材的一个实验目 的多种的实验方案 案例：第五章的“研究平抛运动” 方案一：利用斜槽、木板研究平抛运动 四、新教材的一个实验目 的多种的实验方案 方案二：水平喷出的细水柱 显示平抛运动轨迹 四、新教材的一个实验目 的多种的实验方案 方案三：用频闪照相机 或用数码相机的连拍功能或 数码摄像机记录平抛运动的 轨迹 四、新教材的一个实验目 的多种的实验方案 方案四：用“二维电火花描迹仪”描出平抛运动 的轨迹 x y o 指导意见：“ 知道斜槽与 木板的调节 要求”选 用方案一。 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 1. 计算机的excel处理实验数据的应用 案例1：在学生实验中用计算机处理实验数据 例：探究做功与速度变化的关系中获取的纸带 用计算机绘制功速度图象 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 数据关系 x/cm 0 4.11 5.53 7.07 8.20 9.10 9.98 w/j 0 1 2 3 4 5 6 v/ms-1 0 0.41 0.55 0.71 0. 82 0.91 1.00 w/j 0 1 2 3 4 5 6 v2/(ms-1)2 0 0.17 0.30 0.50 0. 67 0.83 1.00 w/j 0 1 2 3 4 5 6 v3/(ms-1)3 0 0.07 0.13 0.360. 55 0.75 1.00 w/j 0 1 2 3 4 5 6 v1/2/(ms-1)1/2 0 0.64 0.74 0.840. 91 0.95 1.00 w/j 0 1 2 3 4 5 6 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 案例2：在教师的演示实验和随堂试验中用计算机 处理实验数据 用excel的公式和图表功能快速自动得到平抛运动 的轨迹 将飞行时间均分若干份，根据平抛运动的轨迹函 数表达式，利用excel的表达式分别算出个等分时刻 物体在空间位置，完成飞行数据表 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 如设定v010m/s，h20m的数据表及轨迹t/sx/my/m 平抛运动轨动轨 迹 0.000.0020.00 0.204.0419.80 0.408.0819.20 0.6112.1218.20 0.8116.1616.80 1.0120.2015.00 1.2124.2412.80 1.4128.2810.20 1.6132.327.20 1.8236.373.80 2.2040.410.00 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 2数字化信息实验系统（digital information system laboratory）的应用 案例1：探究牛顿第三定律 用数字化信息实验系统 探究牛顿第三定律，从显 示的结果可以很清楚地反 应出两个力之间的关系。 如图。 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 3摄影、摄像技术在实验中的应用 应用数码相机的连拍功能进行类似“频闪照相” 的实验研究。如自由落体运动，平抛运动。 应用数码摄像机摄制视频图象进行分析研究 应用摄像头显示平面上的实验、微小现象的放 大 应用网络技术下载实验资料、照片、录像；应 用网络技术支持课堂中一些不能做的实验。 五、现代技术手段在物理 实验中被广泛的运用 4软件技术在实验中的应用 如上面的用计算机的excel处理实验数据 用flach制作动画支持课堂中一些不能做 的实验 5气垫导轨在实验中的应用 第二部分 新课程必修2的实验浅说 必修（2）实验统计 第1节 曲线运动 演示：钢球离开轨道时的速度方向与轨道（曲线 ）有什么关系？ 演示：钢球在磁铁吸引下怎样运动？ 做一做：显示抛体运动速度方向的飞镖 第2节 质点在平面内的运动 演示：红蜡块的运动 第3节 抛体运动的规律 做一做：观察两球落地的先后 问题与练习：测量小球离开桌面时的速度 第五章 曲线运动 必修（2）实验统计 第五章 曲线运动 第4节 实验：研究平抛运动 学生实验：研究平抛运动 问题与练习：用水平板和复写纸记录钢球落点， 探究钢球水平分速度特点 问题与练习：用钢球打在墙上记录钢球落点，探 究钢球水平分速度特点 第5节 圆周运动 问题与练习：从传动机构测量自行车的速度 第7节 向心力 实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 做一做：体验向心力的大小 必修（2）实验统计 第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动 做一做：用图钉与细绳画椭圆 第6节 实验：探究功与速度变化的关系 学生实验：探究功与速度变化的关系 做一做：利用数表软件进行数据处理 第8节 机械能守恒定律 演示：小球能摆多高 第9节 实验：验证机械能守恒定律 学生实验：验证机械能守恒定律 问题与练习：测量小球离开桌面时的速度（用平 抛运动和机械能守恒两个角度处理数据） 必修（2）实验统计 第七章 机械能守恒定律 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 1录像：生活中的曲线运动 2演示：曲线运动中的速度方向 （1）演示（照片） （2）动画：火星、水滴 3演示：物体做曲线运动的条件（照片） 第五章 曲线运动 第五章 曲线运动 第2节 质点在平面内的运动 （1）演示：红蜡块的运动 x y x y o 第五章 曲线运动 第2节 质点在平面内的运动 （2）随堂实验：橡皮块的运动 （3）动画：小船过河 （1）演示：红蜡块的运动 铅笔 橡皮 橡皮 细线 第五章 曲线运动 第3节 抛体运动的规律 1. 演示：喷出的水柱显示平抛运动的轨迹（照片） 2. 演示：平抛运动在竖直方向的分运动 3. 随堂实验：平抛运动在竖直方向的分运动 ab 第五章 曲线运动 第3节 抛体运动的规律 4. 演示：平抛运动在水平方向的分运动 5. 频闪照片的运用：频闪照片 6. 随堂或课外实验：测量小球飞离桌面时的速度 a b c d p q m n 硬面练习本 第五章 曲线运动 第4节 实验：研究平抛运动 1. 实验方案的的多样性（见前） 2. 利用斜槽、木板研究平抛运动 （1）确定轨迹点的方法：铅笔直接接触法；有空 卡片法 （2）确定坐标原点的方法：由确定轨迹点的方法 决定 第五章 曲线运动 第4节 实验：研究平抛运动 2. 利用斜槽、木板研究平抛运动 （3）从轨迹判断水平方向的运动规律 o x y y0 4y0 9y0 ？ （4）判断轨迹是否为抛物线 （5）计算平抛物体的初速度 4. 课外实验：用水平板和复写纸探究钢球 水平分运动的特点 第五章 曲线运动 第4节 实验：研究平抛运动 钢球 重 锤 活动升 降架 复写纸 白纸 第五章 曲线运动 第4节 实验：研究平抛运动 4. 课外实验：用水平板和复写纸探究钢球水平 分运动的特点拓展 o 1 2 3 4 5 挡板大木板木条（平放） 重锤 a b c xx y1 y2 木条（侧放） 第五章 曲线运动 第5节 圆周运动 1. 录像：生活中的圆周运动 2. 课外实验：从传动机构测量自行车的速度 大齿轮 小齿轮 后轮 链条 脚踏板 测量注意事项 第五章 曲线运动 第7节 向心力 1. 随堂实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 ft f mg 第五章 曲线运动 第7节 向心力 实验改进： 其他验证向心力的实验 l o r m 空心圆珠笔杆 电动玩具赛车 弹簧测力计 第五章 曲线运动 第7节 向心力 2. 随堂实验或课外实验：感受向心力 ab r1 r2 f 第五章 曲线运动 1. 动画：铁路的弯道 第八节 生活中的圆周运动 第六章 万有引力与航天 1. 动画：托勒玫的地心说 2. 动画：哥白尼的日心