《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計.

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1、 《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計 杜猛 一、教學(xué)目標(biāo) ※知識與技能 1. 進一步熟練打點計時器的使用及利用紙帶求某時刻瞬時速度的方法。 2. 進一步提高用描點法作圖的能力。 3. 了解勻變速直線運動中速度隨時間的變化規(guī)律。 ※過程與方法 1. 通過對實驗過程的探究，了解物理學(xué)的研究方法。 2. 認識物理實驗和數(shù)學(xué)工具在物理探究過程中的作用。 3. 初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、 探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法?！楦袘B(tài)度和價值觀 1. 培養(yǎng)嚴謹

2、求實的實驗態(tài)度。 2. 通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理和研究物理問題的興趣， 學(xué)會探尋物理規(guī)律的方法。 3. 學(xué)習(xí)合作完成實驗，交流實驗體會 二、分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點問題。 本節(jié)課在運動學(xué)中起著承上啟下的作用。 第一章中已經(jīng)介紹了利用打點計時器打下的紙帶求物體瞬時速度的方法。并且介紹了加速 度，知道了它的物理意義及表達式。 而這節(jié)課是以恒力作用下的小車的運動來研究速度隨時間變化規(guī)律的。 從而為以后研究勻變速運動的 有關(guān)知識打下了基礎(chǔ)， 本節(jié)的重點是引導(dǎo)學(xué)生做好分組實驗及指導(dǎo)學(xué)生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度

3、時間規(guī)律。 三、分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境。 通過多媒體給出一些自然界中物體的運動畫面。 教師提出這些物體的運動存在著什么規(guī)律，如何去探究呢？這時學(xué)生會感覺到很茫 然，毫無目標(biāo)。教師給出實驗器材，提示他們對以前學(xué)過《利用打點計時器測物體的速度》 這一節(jié)課的知識進行回顧， 從而得到實驗的原理，設(shè)計出實驗步驟。 四、教學(xué)方法 探究實驗 、多媒體、講授、討論、等。 五、教學(xué)準備 學(xué)生電源、打點計時器、小車、一端帶有滑輪的長木板、細線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、砝碼、多媒體計算機。 六、課堂教學(xué)設(shè)計 新課引入：

4、 放多媒體畫面后，提出問題：這些物體的快慢不同，他們的運動遵循著什么規(guī)律呢 ?如何探尋物體的速度隨時間的變化規(guī)律呢？教師給出實驗器材且指出要探究物體隨時變化規(guī)律必須知道物體在一系 列不同時刻的速度， 直接測量瞬時速度很困難， 我們可以借助打點計時器記錄物體在不同時刻的位置， 在通過對紙帶的分析、 計算得到各個時刻的物體瞬時速度。 實驗探究過程： 1. 實驗操作過程 把學(xué)生平均分為四組。 組織學(xué)生討論并要求學(xué)生設(shè)計出本組的實驗過 程。 【學(xué)生討論】小組內(nèi)部討論 【教師活動】要求第一組派代表總結(jié)討論成果，其他各組注意

5、補充 在此基礎(chǔ)上，教師總結(jié)實驗過程： 附有滑輪的長度板平放在實驗桌上， 并使滑輪伸出桌面， 把打 點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。 用一條細繩栓住小車使細繩跨過滑輪，下邊掛上適量的鉤碼， 讓紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的上面。 把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點。 改變鉤碼個數(shù)，換上新的紙帶，重復(fù)實驗三次 讓第二組幾個同學(xué)到講桌前給出本組的實驗設(shè)想并進行實驗操作打出幾條紙帶。 請其他三組的同學(xué)指出第一組同學(xué)

6、操作不當(dāng)之處。 教師及時給出評價。 教師總結(jié)注意事項： 開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。 先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動 時及時斷開電源。 要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達滑輪前及時 用手按住它。 2. 課堂交流 【教師提問】 如何選擇適合本實驗的紙帶呢？ 【 學(xué)生討論，可能有以下聲音：】 ※選擇一條點跡清晰，沒有漏點且點數(shù)足夠多的紙帶。 ※開始的幾個點不清楚怎么辦呢？ ※把這幾個點舍去，行不行呢？。

7、 ※計時起點是人為選取的，開始不清楚點可以舍去。 【教師及時評論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績】 教師：我們可以選擇一清晰的點作為計時起點，還可以選擇計數(shù)點，建議大家在測量前每五個點選一個計數(shù)點。 教師：各組開始選擇紙帶及確定計數(shù)點。 【教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生錯誤之處】 教師：大家在測量時，請同學(xué)們考慮，那種做法更好？※測量每個點與計時起點的距離，用尺子一次性測量。※每兩個點測一次，多次測量。 【學(xué)生進行討論】 學(xué)生總結(jié)：第二種方法，每次測量都要挪動刻度尺，這樣做很麻煩，并且誤差很大。 【教師給予評價】 使用

8、長刻度尺一次性測量每個點與計時起點的距離， 可以減小測量誤差。 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計數(shù)據(jù)表格并且把數(shù)據(jù)填到表格中。 【教師提問，推動新課】 教師：大家想一想如何根據(jù)測得數(shù)據(jù)求瞬時速度呢？ 【各組進行討論】 教師引導(dǎo)學(xué)生回顧上一章平均速度和瞬時速度的關(guān)系 學(xué)生：我們組選包括該點的兩個點之間的距離為△ x，同時對應(yīng)的時間為△ t ，根據(jù)△ x/ △t 算出該點附近的平均速度，把它當(dāng)作打點計時器打下該點的瞬時速度。 【教師給予評價】 教師利用多媒體演示求瞬時速度的方法和過程 教師：每個組根據(jù)各自的紙

9、帶測量△ x，計算出瞬時速度，并且把數(shù)據(jù)填入表格。 【教師提問，推動新課】 教師：如何根據(jù)得到的數(shù)據(jù)表示出小車的速度時間關(guān)系呢？ 【組織學(xué)生討論】 此過程中，啟發(fā)學(xué)生回顧上一章對 《利用打點計時器測物體速度》的學(xué)習(xí) 學(xué)生：根據(jù)第一章《利用打點計時器測物體速度》這一節(jié)。我們可以作出速度時間關(guān)系圖像，根據(jù)圖像可知兩者的關(guān)系。 【教師進一步發(fā)問】 教師：如何作出圖像呢？ 學(xué)生：建立 v-t 直角坐標(biāo)系，通過描點作出圖像。 教師：做速度時間圖像時應(yīng)注意坐標(biāo)軸的標(biāo)度的選取， 描點要準 確。 教師：

10、同學(xué)們開始作圖。 【教師巡回指導(dǎo)】 教師：有的同學(xué)的圖像是一段一段的折線，對不對？ 學(xué)生：如果不是折線，所有的點就不能都在圖像上？ 教師：我們研究的是一種規(guī)律，是大多數(shù)點符合的就可以的。是什么樣的規(guī)律呢？ 學(xué)生：一條傾斜的直線 教師 : 為什么會有一些點不在圖像上呢？ 學(xué)生：因為測量時存在著誤差。 教師總結(jié)：演示多媒體，給出正確的作圖方法。 V-t 坐標(biāo)系內(nèi)，有一些點，考慮到實驗誤差，根據(jù)這些點作出一條傾斜直線，使不在圖線上的點均勻地分布在圖線的兩側(cè)。 七、對教學(xué)設(shè)計的反思與評價。 到這里，本節(jié)課的設(shè)計思路已基本形成，即：學(xué)生主觀感受──實驗測量──分析數(shù)據(jù)─描點作圖 --- 得出規(guī)律。這一條探究之路很好地落實了本節(jié)課的重點：通過實驗獲得數(shù)據(jù)求出瞬時速度描點作圖，最后得出規(guī)律。讓學(xué)生用探究的方法，體驗數(shù)據(jù)的獲得過程、作圖的過程，這應(yīng)當(dāng)是學(xué)生通過實驗探究物理規(guī)律的最有效途徑之一。 八、課后視野拓寬 根據(jù)課后閱讀資料，探索用計算機繪制速度 - 時間圖線的方法。 九、作業(yè)鞏固 完成實驗報告和《導(dǎo)學(xué)》相關(guān)練習(xí)