2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、教学目标 1.物理观念 (1) 了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移); (2) 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度; (3) 明确速度--时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点： 学会使用打点计时器. 图象法研究速度随时间变化的规律. 教学难点：对实验数据的处理规律的探究. 三、教学分析 本校学生属于初中基础非常差的一类,在前三节的教学中我发现有很多学生理解基本概念都相当困难,还有一些同学对物理有畏难情绪,不愿意去思考。本节内容对于提高同学们的学习兴趣有很重要的意义,所以分为2课时来授课。第一课时主要是认识打点计时器以及熟悉打点计时器的基本操作,让同学们自己动手打出纸带。 四、教学过程 （一）新课导入 第一章《运动的描述》,我们一起学习了描述运动的一十六个概念,打点计时器和两种图象。用咱们所学去研究一种新的运动,看他有什么规律! 一种什么运动呢? 小车在重物牵引下的运动 （二）新课讲解 一、纸带的处理 1.测平均速度 在前面的学习中，我们已经学习了在实验室里如何使用打点计时器测量计算物体的速度，今天我们要用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。 (1)需测量的物理量? (2)关系式? 总结:⑴在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz),所以点迹密集的地方表示纸带 运动的速度小. ⑵根据v=Δx/Δt求出在任意两点间的平均速度,这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离,Δt为两点间的时 间间隔数与0.02 s的乘积.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度. 二、平均速度和瞬时速度 ​ 一、实验前准备 师：下面我给出这节课做实验所需要的实验器材：学生电源、打点计时器、小车、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸、钩码。大家想想：这些仪器在实验中分别担当怎样的角色？该如何组合使用这些仪器来完成今天的实验？ 师：请各小组同学相互合作写出本节实验的设计思想、实验步骤和操作过程。 学生活动：让某一组学生代表口头阐述思考结果，并让其他组的学生指出不当之处 总结:方法:如下图所示,根据D、F两点的位移Δx和时间Δt,算出平均速度,用这个平均速度来代表经过E点的瞬时速度 三、v—t图象 师：为了更好地了解小车速度随时间的变化规律，我们可以用图象法这个重要的数据处理方法，因为图象能比较直观反映出变化规律。现在请同学们根据所得数据作出速度—时间图象。 1、v-t图象: 在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图象中任一点表示某时刻的速度,得到 速度—时间图象(v-t图象)简称速度图象. 2、v-t图象的意义 v-t图象反映的是运动物体,速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动轨迹. 3、图象特点:直观 4、常用作图法 (1)描点作图 (2)据函数关系式作图 环节四：小结作业 在小结时，我会以提问的方式进行提问总结，梳理本节课知识点。 在作业布置环节，完成课后第三题。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $