2022-2023學(xué)年高中物理 專題2.1 實驗 探究小車速度隨時間變化的關(guān)系教案 新人教版必修1

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 專題2.1 實驗 探究小車速度隨時間變化的關(guān)系教案 新人教版必修1 【知識與技能】 1、根據(jù)相關(guān)實驗器材，設(shè)計實驗并熟練操作。會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。 2、會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。巧用v－t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。 3、掌握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進行闡述。 【過程與方法】 1、初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法； 2、對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度； 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； 4、認識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用，直觀地運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)

2、律； 5、通過實驗探究過程，進一步熟練打點計時器的應(yīng)用，體驗瞬時速度的求解方法。 【情感態(tài)度與價值觀】 1．通過對小車運動的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性． 2．通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題、解決問題、提高創(chuàng)新意識． 【教學(xué)重難點】 ★教學(xué)重點★ 1、由實驗數(shù)據(jù)得出v－t圖象。 2、由v－t圖象得出小車的速度隨時間變化的規(guī)律 ★教學(xué)難點★ 1、實驗探究過程注意事項。 2、實驗數(shù)據(jù)的處理。 【教材分析】 本節(jié)是個學(xué)生實驗，探究小車的運動特點和規(guī)律。教學(xué)的

3、核心是引導(dǎo)學(xué)生實際研究小車在運動中速度隨時間變化的規(guī)律，目的是讓學(xué)生通過實驗探索過程，體驗運動規(guī)律探索的方法。重視獲取知識的過程，讓學(xué)生體驗一種從實驗研究中獲取數(shù)據(jù)、作出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法和能力。這種科學(xué)思維方法貫穿整個物理實驗，因此教學(xué)中必須讓學(xué)生親自動手做實驗。 【教學(xué)過程】 ★新課導(dǎo)入★ (課件展示)下列語言表述中提及的運動情景． 師：物體的運動通常是比較復(fù)雜的．放眼所見，物體的運動規(guī)律各不相同．在生活中，人們跳遠助跑、水中嬉戲、駕車行駛、高山滑雪；在自然界里，雨點下落、鴿子飛翔、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家……這些運動中都有速度的變化． 物體的速度變化存在

4、規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運動蘊含的規(guī)律呢? 要想探究一個物體隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度．直接測量瞬時速度是比較困難的，我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度． ★新課內(nèi)容★ 進行實驗前，讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點計時器的. ★打點計時器的原理及使用 一．實驗?zāi)康? （1）練習(xí)使用打點計時器 （2）探究小車速度隨時間變化規(guī)律。 二.實驗器材 ①附有滑輪的長木板　②小車?、蹘°^的細線　④25 g的鉤碼3個，也可以用50 g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼，用彈簧測力計或天平稱量　⑤打點計時器?、?/p>

5、紙帶?、呖潭瘸摺、鄬W(xué)生電源、導(dǎo)線 三.實驗原理 把紙帶跟運動的物體連接在一起，并穿過打點計時器。這樣紙帶上的點不但記錄了物體的運動時間，而且相應(yīng)地表示運動物體在不同時刻的位置。研究這些點的情況，就可以了解物體的運動情況。 ★如何測定某點的速度 瞬時速度的測定原理：跟運動物體連在一起的紙帶上打出的點記錄了物體在不同時刻的位置，用刻度尺測出兩個計數(shù)點間的位移Δx，打兩個點的時間可用Δt＝(n－1)×0.02 s求得，則平均速度v＝，當Δt很短時，可以認為 為t時刻的瞬時速度。 四.實驗步驟 （1）如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒

6、有滑輪的一端，連接好電路。 （2）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車后面。 （3）把小車停在打點計時器處，先接通電源，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系列小點，換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。 學(xué)生進行實驗操作，注意把實驗過程和已學(xué)過的“練習(xí)使用打點計時器”相對比，及時提出問題． 點評：(1)在動手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實驗，提前思考實驗順序和注意事項；保證操作的順利進行． (2)和已學(xué)實驗進行對比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加

7、深記憶． (3)對學(xué)生出現(xiàn)的問題，可拿出來讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手，再開打點計時器電源；有的同學(xué)則反之．哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動學(xué)生思考的積極性和主動性． 五.數(shù)據(jù)處理 t 怎樣分析和選取紙帶上的點 開頭過于密集的點舍掉，從清楚的點開始,每隔五個間隔取一個計數(shù)點，(每兩個計數(shù)點之間的時間間隔是0.1s）； 取六個點，標號 0，1，2，3，4，5 t 如何計算所取點的速度？ 平均速度 → 瞬時速度（如何測△x） t 如何設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)？ 1.列表法 2、圖象法（v - t 圖象）： ① 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標度建系（圖象盡量分布在坐

8、標系平面的大部分面積） ② 根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點的位置,觀察和思考點的分布規(guī)律。 ③ “擬合”圖象：從點的分布可以有很大把握地說這些點應(yīng)該在一條直線上，畫出一條直線，讓盡可能多的點處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點 六、注意事項 （1）實驗前，應(yīng)將打點計時器固定好，以免拉動紙帶時晃動，并要先輕輕試拉紙帶，應(yīng)無明顯的阻滯現(xiàn)象。 (2)使用打點計時器時，應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶。 (3)手拉動紙帶時速度應(yīng)快一些，以防點跡太密集。 (4)使用電火花計時器時，應(yīng)注意把紙帶正確穿好，墨粉紙盤位于紙帶上方；使用電磁打點計時器時，應(yīng)讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面。 (5)使用電磁打點計時器時，如打出的點較輕或是短線，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度。 (6)打點計時器不能連續(xù)工作太長時間，打點之后應(yīng)立即關(guān)閉電源。 (7)對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢(可先統(tǒng)一測量出各個測量點到起始測量點O之間的距離)。讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位。 【教學(xué)反思】 本節(jié)課注意理論和實際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣理論聯(lián)系實際是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)習(xí)動機，活躍課堂氣氛的一種重要方法。在日常生活中有許多物理現(xiàn)象是趣味性習(xí)題的好素材。