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)根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。 (2)会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。 (3)会用表格法处理数据,并合理猜想。 (4)巧用v-t图象处理数据,观察规律。 (5)掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。 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：时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。 教学难点：位移的概念以及它与路程的区别。 三、教学分析 针对学生在习题检测过程中的薄弱环节——“探究小车速度随时间变化的规律”实验中纸带的处理方法不能灵活掌握而设置的,针对一道典型的实验问题,提出具体的教授目标,分层次完成教授任务,给学生经典的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中纸带的处理方法,具备独立性、示范性和完整性。 四、教学过程 活动1【导入】提问回顾引入 思考: 1.如何研究一个物体运动规律? 2.如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器可以测得? 活动2【讲授】新课教学 学习目标: 1、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律。 2、掌握判断物体运动规律。 3.测定运动物体的加速度。 实验器材: 一段带有定滑轮的长木板、电火花打点计时器、交流电源、纸带、小车、细绳、钩码3个、刻度尺、方格纸。 实验步骤: ⑴把附有滑轮的长木板放在实验桌上;将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定,连接好电路。 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,待打点计时器打点稳定后,再释放小车,当小车停止运动时及时断开电源 3.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。所以,当小车到达滑轮前及时用手按住它。4.小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或加速度太小使各段位移无法区别,从而使误差增大。 ⑵将纸带穿过打点计时器,连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。 ⑶先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。 ⑷更换纸带,重复做三次。 活动3【活动】实验操作 学生进行实验时进行个别指导,使得后进生能完成实验进展。 活动4【练习】练习求瞬时速度 分析纸带: 问题1:怎样分析和选取纸带上的点? 分析总结:舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点,依次标号为0,1,2,3,4,5(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定); 问题2:如何计算出所取点的瞬时速度? 分析总结(1)用求平均速度的方法来代替,如何代替?[选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx/Δt作为该点的瞬时速度]; (2)对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大) (3)测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。 【活动】用图像处理 ① 根据所得数据,选择合适的标度建立直角坐标系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积) ② 根据所得数据描出各点的位置(描点法),观察和思考各点的分布规律 各点的分布大致都落在一条直线上,因此,我们可以推断:如果没有实验误差的理想情况下,所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点. $$