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1、
《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)
杜猛
一、教學(xué)目標(biāo)
※知識(shí)與技能
1. 進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及利用紙帶求某時(shí)刻瞬時(shí)速度的方法。
2. 進(jìn)一步提高用描點(diǎn)法作圖的能力。
3. 了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
※過程與方法
1. 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的探究,了解物理學(xué)的研究方法。
2. 認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)工具在物理探究過程中的作用。
3. 初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、 探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法?!楦袘B(tài)度和價(jià)值觀
1. 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)
2、求實(shí)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
2. 通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理和研究物理問題的興趣, 學(xué)會(huì)探尋物理規(guī)律的方法。
3. 學(xué)習(xí)合作完成實(shí)驗(yàn),交流實(shí)驗(yàn)體會(huì)
二、分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點(diǎn)問題。
本節(jié)課在運(yùn)動(dòng)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶求物體瞬時(shí)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(dá)式。 而這節(jié)課是以恒力作用下的小車的運(yùn)動(dòng)來研究速度隨時(shí)間變化規(guī)律的。 從而為以后研究勻變速運(yùn)動(dòng)的
有關(guān)知識(shí)打下了基礎(chǔ), 本節(jié)的重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生做好分組實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yùn)動(dòng)畫面。 教師提出這些物體的運(yùn)動(dòng)存在著什么規(guī)律,如何去探究呢?這時(shí)學(xué)生會(huì)感覺到很茫
然,毫無目標(biāo)。教師給出實(shí)驗(yàn)器材,提示他們對(duì)以前學(xué)過《利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測物體的速度》 這一節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行回顧, 從而得到實(shí)驗(yàn)的原理,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟。
四、教學(xué)方法
探究實(shí)驗(yàn) 、多媒體、講授、討論、等。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
學(xué)生電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、一端帶有滑輪的長木板、細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、砝碼、多媒體計(jì)算機(jī)。
六、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
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(yùn)動(dòng)遵循著什么規(guī)律呢 ?如何探尋物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律呢?教師給出實(shí)驗(yàn)器材且指出要探究物體隨時(shí)變化規(guī)律必須知道物體在一系
列不同時(shí)刻的速度, 直接測量瞬時(shí)速度很困難, 我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體在不同時(shí)刻的位置, 在通過對(duì)紙帶的分析、 計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的物體瞬時(shí)速度。
實(shí)驗(yàn)探究過程:
1. 實(shí)驗(yàn)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(jì)出本組的實(shí)驗(yàn)過
程。
【學(xué)生討論】小組內(nèi)部討論
【教師活動(dòng)】要求第一組派代表總結(jié)討論成果,其他各組注意
5、補(bǔ)充
在此基礎(chǔ)上,教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程:
附有滑輪的長度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上, 并使滑輪伸出桌面, 把打
點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。
用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,
讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。
改變鉤碼個(gè)數(shù),換上新的紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次
讓第二組幾個(gè)同學(xué)到講桌前給出本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)想并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作打出幾條紙帶。
請(qǐng)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(shí)給出評(píng)價(jià)。
教師總結(jié)注意事項(xiàng):
開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)
時(shí)及時(shí)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(dá)滑輪前及時(shí)
用手按住它。
2. 課堂交流
【教師提問】
如何選擇適合本實(shí)驗(yàn)的紙帶呢?
【 學(xué)生討論,可能有以下聲音:】
※選擇一條點(diǎn)跡清晰,沒有漏點(diǎn)且點(diǎn)數(shù)足夠多的紙帶。
※開始的幾個(gè)點(diǎn)不清楚怎么辦呢?
※把這幾個(gè)點(diǎn)舍去,行不行呢?。
7、
※計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的,開始不清楚點(diǎn)可以舍去。
【教師及時(shí)評(píng)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(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn),建議大家在測量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。
教師:各組開始選擇紙帶及確定計(jì)數(shù)點(diǎn)。
【教師巡回指導(dǎo),指出學(xué)生錯(cuò)誤之處】
教師:大家在測量時(shí),請(qǐng)同學(xué)們考慮,那種做法更好?※測量每個(gè)點(diǎn)與計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離,用尺子一次性測量。※每兩個(gè)點(diǎn)測一次,多次測量。
【學(xué)生進(jìn)行討論】
學(xué)生總結(jié):第二種方法,每次測量都要挪動(dòng)刻度尺,這樣做很麻煩,并且誤差很大。
【教師給予評(píng)價(jià)】
使用
8、長刻度尺一次性測量每個(gè)點(diǎn)與計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離, 可以減小測量誤差。
教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格并且把數(shù)據(jù)填到表格中。
【教師提問,推動(dòng)新課】
教師:大家想一想如何根據(jù)測得數(shù)據(jù)求瞬時(shí)速度呢?
【各組進(jìn)行討論】
教師引導(dǎo)學(xué)生回顧上一章平均速度和瞬時(shí)速度的關(guān)系
學(xué)生:我們組選包括該點(diǎn)的兩個(gè)點(diǎn)之間的距離為△ x,同時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為△ t ,根據(jù)△ x/ △t 算出該點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
【教師給予評(píng)價(jià)】
教師利用多媒體演示求瞬時(shí)速度的方法和過程
教師:每個(gè)組根據(jù)各自的紙
9、帶測量△ x,計(jì)算出瞬時(shí)速度,并且把數(shù)據(jù)填入表格。
【教師提問,推動(dòng)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(shí)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(duì) 《利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測物體速度》的學(xué)習(xí)
學(xué)生:根據(jù)第一章《利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測物體速度》這一節(jié)。我們可以作出速度時(shí)間關(guān)系圖像,根據(jù)圖像可知兩者的關(guān)系。
【教師進(jìn)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(diǎn)作出圖像。
教師:做速度時(shí)間圖像時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的標(biāo)度的選取, 描點(diǎn)要準(zhǔn)
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(duì)不對(duì)?
學(xué)生:如果不是折線,所有的點(diǎn)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(diǎn)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(huì)有一些點(diǎn)不在圖像上呢?
學(xué)生:因?yàn)闇y量時(shí)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(diǎn),考慮到實(shí)驗(yàn)誤差,根據(jù)這些點(diǎn)作出一條傾斜直線,使不在圖線上的點(diǎn)均勻地分布在圖線的兩側(cè)。
七、對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的反思與評(píng)價(jià)。
到這里,本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路已基本形成,即:學(xué)生主觀感受──實(shí)驗(yàn)測量──分析數(shù)據(jù)─描點(diǎn)作圖 --- 得出規(guī)律。這一條探究之路很好地落實(shí)了本節(jié)課的重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)求出瞬時(shí)速度描點(diǎn)作圖,最后得出規(guī)律。讓學(xué)生用探究的方法,體驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)繪制速度 - 時(shí)間圖線的方法。
九、作業(yè)鞏固
完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和《導(dǎo)學(xué)》相關(guān)練習(xí)