2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

学校 课题 2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 年级 高一 学科 物理 教材分析 本节课要学的内容为探究实验，要求学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。本节课的核心是通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法，最终得出小车速度随时间变化的规律。后面几节都要运用到本实验打出的纸带来进行研究。因此，本节课有着重要的地位。教学重点有两点:一是要知道如何计算纸带上各点的速度；二是会在坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。解决重点的关键：一是，利用第一章内容中的极限思想，时间很短时，平均速度近似看做瞬时速度。二是，会建立坐标系，并能利用描点作图法描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。 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。 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 根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。会运用已学知识处理纸带，初步学会根据实验数进行猜测、探究、发现规律的探究方法。 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 通过从生活例子进行教学，激发学习物理的兴趣，培养严谨的物理科学逻辑，善于区分事物的相同点和不同点。 1 学科网（北京）股份有限公司 教学重难点 1.重点： (1)图像法研究速度随时间变化的规律。 (2)对运动的速度随时间变化规律的探究。 2.难点 (1)实验方案的设计 (2)对实验数据的处理、规律的探究。 教学准备 教材，课件，学生电源、导线、打点计时器、小车、4 个25g 的钩码，一端带有滑轮的长木板、带小钩的细绳、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件等 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 智慧课堂 应用及分析 1.功能选择 2.应用价值 3.评价体现 时长 新 课 导 入 如何研究物体 的运动 课件展示日常常见的一些运动形式 思考：如何研究运动 3分钟 新 课 讲 授 1.实验方案介绍 1.介绍学生根据现有器材设计的三种实验方案 方案一：利用打点计时器打出纸带的点迹情况计算小车在重物牵引下不同时刻的瞬时速度，设计表格记录数据，并建立v-t图像获取速度随时间的变化规律 方案二：利用光电门，通过滑块经过各个光电门的时间计算其瞬时速度，通过计算加速度获取滑块的运动情况 1.了解三种实验设计方案 32 分钟 2 学科网（北京）股份有限公司 2.分 小组 进 行实 验 方案 设 计汇 报 与展示 方案三：利用手机拍摄小车在重物牵引下的运动视频，通过物理tracker软件进行数据处理， 自动生成v-t图像获取小车的运动规律 2.为学生提供汇报与展示的视频方案一： 1）视频操作展示 2）实验报告展示 方案一： 1）视频操作展示 2）实验报告展示 2.汇 报实验方案设计与展示实验报告册 1.功能选择 “ 互 动 ： 学生讲” 2.应用价值 发挥学生主人翁地位 ， 培养学生讲演水平 3.评 价 体现 学生视频制作与实验方案汇报 3 学科网（北京）股份有限公司 3.小 组互 评 与投票 方案三： 1）视频操作展示 2）实验报告展示 3开始智慧课堂投票与小组互评 你更喜欢哪种实验方案，请说出你的理由并进行投票 1）投票 2）利用随机选人进行小组互评 3.学 生利用平板进行投票并说明理由 1.功能选择 “ 互 动 ：投票” “ 互动 随机选人” 2.应用价值 增加课堂趣味性 让学生充分参与课堂教学 3.评 价 体现 对实验方案设计进行点评 4 学科网（北京）股份有限公司 4.实 验方 案 设计总结 4.对三种实验方案的思路与特点等方面进 行总结方案一： 1）方案一设计特点 a.直观：通过纸带直观反映小车的运动情况 b.精确：同时记录位移与时间，原始数据丰富，实验更加精确 c.简单：操作简单，实验流程明确。 d.实验具可操作性，有很好的体验价值，加深对实验设计的理解 2）注意事项 3）规范实验视频展示方案二： 1）用光电门、气垫导轨测瞬时速度，计算加速度 方案三： 1）设计思路 Tracker软件是一款物理影像分析软件，可将运动物体呈现在系统制定好的坐标系上，实现了定量记录各个时刻物体的位置 ,从而获取物体运动规律 4.了 解三种实验方案的设计过程 2）特点 a.便捷高效：只需要身边的一些器材，即 5 学科网（北京）股份有限公司 可完成实验探究 b.简易：软件操作简单明了，容易上手 c. 自动化：数据处理能力强大，数据记录与分析高度自动化 板书设计 §2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验方案 1.方案一 2.方案二 3.方案三 二、实验汇报与展示 三、投票与小组互评 四、实验总结 教学反思 本节课采用的是课前布置实验任务，完成实验报告的内容，课堂以实验汇报然后课堂总结的形式开展，强化了学生自主科学探究的能力培养与小组成员之间的合作精神，学生实验设计能力与实验操作水平有待加强，对课本的教学环节讲解的不够全面， 6 学科网（北京）股份有限公司 $