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》教学设计 章 节 人教版必修第一册第 二 章 第 1 节 课 题 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课时 1课时 学校 设计者 目标确立依据 课标要求 通过实验探究匀变速直线运动的特点 教材内容分析 本节教科书首先以“寻求一种运动的特点和规律，一般要先研究某个具体事例”这一基本思路入手。然后基于探究的问题，在上一章掌握了测量物体做直线运动速度方法的基础上，主要从实验思路、进行实验、数据记录、数据分析等方面层层深入，展开探究过程。本节的重点是探究实验的设计与数据记录，难点是数据分析。 学情分析 本节课的授课对于高一这个阶段的学生已经具备了一定高度实验能力，数据分析能力，归纳总结能力，而且在这节课之前学生已经学习过了打点计时器，学习了测量瞬时速度的方法，因此本节课对于学生来讲理解上并不难，较有难度的是实验的操作过程，要注意的事项以及数据分析方法。 学习目标 1.经历探究小车速度随时间变化的规律，提升实验设计、处理信息等科学探究方面的能力，为建构匀变速直线运动的模型奠定基础。 2.能用实验数据描绘v-t图像，根据图像分析速度随时间的变化特点。 学习重点 探究实验的设计与数据记录 学习难点 探究实验的数据处理与分析并得出结论 教具及 课前准备 打点计时器、轨道、小车、重物、刻度尺、细绳、PPT 教 学 过 程 导入 1.观看视频：汽车与飞机进行200米竞速，感受不同物体的速度变化。 2.思考：如何探究速度随时间的变化规律？ 教学内容、教师活动 学生活动及要求 设计意图 学习任务一： 探究实验设计：选择器材设计实验 1. 演示：小车在木板上以不同的加速度加速下滑。 2. 分析小车速度变化设计实验 ①引导学生分析小车的速度变化 ②指导学生设计小车实验 1.分组设计实验： （1）观察小车在木板上的运动情况； （2）分组讨论设计实验； （3）讨论交流各组实验方案； 1.通过观察小车的运动，启发学生探究速度随时间变化规律。 2.通过学生自主设计实验过程，激发学习兴趣，提升实验设计能力。 评价1：实验方案中需要注意那些细节？ 学习任务二： 进行实验：分组进行实验操作 1. 指导学生规范操作实验。 2. 实验步骤 （1）把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面.木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。 （2）把小车停在靠近打点计时器的位置.先启动打点计时器，后放开小车，让小车拖着纸带运动。随后，立即关闭电源. （3）换上新纸带，并增减所挂重物的质量 重新操作两次. 1.利用桌面上的实验器材进行实验。 2.改变重物的质量进行实验，打出清晰的纸带。 1.培养学生的动手操作实验的能力。 2.通过实验让学生学会选择合适的纸带。 评价2：展示各小组打出的纸带 学习任务三： 实验数据的记录和处理：找出小车速度随时间变化的规律 【思路与讨论】 (1)怎样选取合适的便于测量的纸带？ (2)如何选择纸带上合适的计数点？ (3)如何计算所选计数点的瞬时速度？ （4）如何记录所测量的数据？ 1.纸带的选取与测量 (1)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点。 (2)每相隔0.1 s取1个计数点进行测量。 (3)量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3… 2.不同计数点的瞬时速度计算 (1)计算方法： ；；；； (2)数据记录 【思路与讨论】 (1)根据你的实验表格中的数据，说一说小车速度随时间变化有什么规律？ 1.学生分组讨论回答问题 2.小组合作选择纸带测量数据 3.计算小车的瞬时速度 4.学生分组讨论交流分享 学生分组计算数据 学生数据收集整理 学生分组讨论交流分享 学生分组讨论交流分享 1.经历分析处理过程，训练动手能力，加强对数据处理的能力。 2.通过自主处理实验数据，认识速度随时间变化的规律。 3.突破本节课的重点内容如何利用纸带进行数据处理。 4.培养学生对实验数据的处理能力 通过对数据的分析，以四个问题的形式引导学生对匀变速运动特征的探究。 第（4）个问题为通过v-t图像研究匀变速运动做铺垫。 (2)用什么方法可以形象地看出小车速度随时间变化的规律呢？ 3.数据分析 （1）直观的方法：画出小车的v－t图像 ①根据所得数据，选择合适的标度建系 ②根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。 ③“拟合”图象：从点的分布可以画出一条直线，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 （2）用计算机绘制v－t图像 4.分析讨论得出结论 从图上可以看出小车