重庆市开县中学高中物理《2.1 实验：探究小车速度随时间变化规律》教案 新人教版必修1.doc

课题名称重庆市开县中学高一物理2.1 实验：探究小车速度随时间变化规律教案（必修一）课时数2课时课型问题生成、解决课课程标准普通高中物理课程标准中对本节知识的具体内容标准如下：1.巩固打点计时器的使用，纸带数据的处理和测量瞬时速度方法；2.通过实验探究体验如何从实验中获取数据，学会利用图像处理实验数据的方法；3.知道小车在重物的牵引下运动速度随时间变化的规律。学习目标1.知识与技能目标：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作；会运用已学知识处理纸带，求出各点的瞬时速度；会用表格法处理数据，并合理猜想；巧用v-t图像处理数据，观察规律；掌握画运动图像的一般方法，并能用简洁的语言进行阐述；2.过程与方法目标：初步学习根据实验要求设计实验，完成对新规律的探究方法；对已经得到的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度；初步学会利用实验数据进行猜想、探究、验证、发现规律的探究方法；能直观地运用物理图像展现规律、验证规律；进一步在实验过程中体验打点计时器的使用，体验瞬时速度的求法；3.情感态度与价值观目标：在实验的设计过程中体验并锻炼思考的全面性、准确性和逻辑性；在实验数据的猜测过程中提高学生的思维发散能力；重点难点重点：用图像法研究速度变化的规律；对运动的速度随时间变化规律的探究；难点：会计算各点的瞬时速度；对实验数据的处理及猜测探究过程；学习过程评价任务（内容、问题、试题）学习活动（方式、行为策略）一、 实验原理设计【问题1】在上一章中我们学会了利用打点计时器来测量纸带运动时候的速度，那么打点计时器能不能测量一辆小车在砝码带动运动时的速度？如果能，请大家设计一个实验，并通过该实验，探究改小车的运动速度随时间变化的规律。【问题2】实验中怎么利用砝码拉动小车运动？那么还需要什么器材？【问题3】实验中怎样控制小车速度，以免因太快而撞击损毁小车？实验过程中注意事项： 1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2、先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。二、进行实验各组按照自己设计的实验步骤进行实验，并得到三条或以上的点迹清晰的纸带。【问题4】若实验中得到的纸带只有最末端附近有几个比较稀疏的点迹，试分析这是什么错误操作引起的？【问题5】若实验中得到的纸带不是清晰的点迹，而是一连串断断续续的虚线式点迹，试分析原因。实验过程：1、 附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2、 用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。3、 把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。三、实验数据处理【问题6】纸带上的点迹总是呈现出开始的点迹都是很密集的，是不是一定要以最开始的点为计时的起点？【问题7】如果即使是忽略开始的比较密集的点迹，我们还是得到的密集的点，又怎样处理这样的数据？【问题8】通过纸带上的点迹，如何得到所研究的点的瞬时速度？能用该方法计算始末点的瞬时速度吗？参考表格二：计数点编号0123456时间t(s)00.10.20.30.40.50.6各计数点到0的距离s(m)相邻计数点的距离s(m)s01s12s23s34s45s56各计数点速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=【问题9】得到了各点瞬时速度后，除了利用教材page31的表格表示的方法，有没有更为合理，更为直观的反应速度随时间变化的方法？处理数据过程中注意事项：1、纸带要选择打出的点清晰的2、舍掉开始过于密集的点3、用每打5个点的时间为计时单位。即t0.02s50.10s这样既可方便计算，又可减少误差。四、速度-时间图像的描绘【问题10】借鉴上一章中的位移-时间图像，本节中怎么利用所得数据，描绘速度时间图像？【问题11】对于描点后画线过程中，有的点偏离了描绘的线迹，这些点怎么处理？【问题12】对于你组说描绘出的v-t图像，你能总结出小车是速度随时间是怎么样变化的？【问题13】如何利用图像求出小车运动的初速度和加速度？【问题14】某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s 剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。【随堂练习】例1、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公式算出加速度b、根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式求出加速度c、根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点对应的速度、时间，由公式求出加速度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教师预设问题：利用打点计时器探究小车的速度随时间的变化规律。学生积极讨论，合作解决：设计完整的探究实验（包括原理、器材、步骤、注意事项、数据处理等全部过程）。学生动手学生分组合作完成实验操作。注意纸带上要标记实验中使用的砝码数量。教师指导：教师巡视指导学生进行实验操作，并对学生的实验技能做针对性指导。适时适度帮助学生解决实验过程中的问题。学生根据设计的实验原理