实验：《探究小车速度随时间变化的规律》【教学设计】【设计思路】在学生明确实验目的和实验原理的基础上，设计探究的流程步骤：引导学生探 究如何设计实验方案一一如何进行实验一一如何处理实验数据一一如何作出速度一时间图 象一一分析寻找小车的运动规律一一习题巩固训练在探究过程中，教师为学生设置合理的 疑问，并提供必要的实验器材，让学生通过实验和思考讨论，产生探究的动机，从而提出问 题，解决问题不仅重视知识的获得，而且更重视学生获得知识的过程和方法，更加突出了 学生的学习整个教学过程中，教师是一个引导者和参与者，组织者和帮助者，学生是学习 的主人，课堂上教师要组织引导学生合作、交流、讨论，充分重视学生在探究过程中的情感、 态度与价值观的培养让学生学会科学探究的基本方法，提高设计实验与实验动手能力教学目标】知识与技能（1） 能正确使用打点计时器，能动手完成实验；（2） 会根据纸带进行数据处理和瞬时速度的计算；（3） 能作出速度随时间变化的图象过程与方法（1） 让学生通过实验经历实验探究的过程；（2） 领会利用图象处理实验数据的科学方法；（3） 通过学生参加科学探究实践活动，培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度与价值观（1） 通过实验，培养学生基本的科学素养；（2） 通过实验，培养团队精神，培养与他人的交流、合作能力课型】实验探究课【教学重点】1、 瞬时速度的计算2、 对实验数据的处理3、 对运动的速度随时间变化规律的探究教学难点】1、 对实验数据的处理2. 图象法研究速度随时间变化的规律教学方法与学习方法】探究法、讨论法、实验法、归纳总结法【教学资源】学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件【教学过程】情景引入（观看视频）我们通过第一章《运动的描述》的学习，知道一切物体都在不停的运动，在这些运动中 都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢？问题：以小车为例，如何探究小车速度随时间变化的规律？如何知道小车在不同时刻的速度？用什么仪器测量?我们可以借助打点计时器先记录小车在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度回顾与复习】问题一：打点计时器结构如何，工作原理，作用进行实验】一、 实验目的：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、探究实验步骤?、实验器材:学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸三、实验方案设计:让学生自己设计好实验，并讨论阐述相关实验器材及步骤。
四、实验过程:电源插头 纸带参考步骤：（1）把一端附板上远离滑轮的一端，连高一低可否？）在实验桌把打点计时器固定在长木上，并使滑轮伸出桌面，有滑轮的长木板平放（一接好交流电路2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源3）改变钩码的数目，重复实验，多打几条纸带问题三：本实验特别要注意哪些事项？1. 开始释放小车小车应靠近打点计时器2. 先接通交流电源待打点计时器打点稳定后，后再释放纸带，打点结束后立即关闭电源3. 在小车撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从板上掉下来4. 钩码要适当，避免加速度过大或过小，误差较大学生分组动手实验五、处理数据：问题四：怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（例如5个） 为一个计数间隔时间（间隔是0.1s），给选取的点加标记问题五：如何计算出所取点的速度？用求平均速度的方法来求出计数点的瞬时速度（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）Ax，找出对应的时间At，用△ x/At作为该点的瞬时速度）；测 量各个计数点之间的距离应注意估读和单位。
问题六：如何处理计算出来的数据？1 .列表法：计数点序号123456计数点对应的时刻（S）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（m / s）2. 图象法：① 根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分 面积）② 描点：观察和思考点的分布规律③ 连线：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线连线，让尽 可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧思考：① 为什么要用直线连线？② 若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？问题七：如何根据速度一时间图象（v—t图象）求小车的加速度和初速度？① 取任意两组数据求出Av和At,然后代入Av/At求解② 在v—t图象上取一段时间At（尽量取大一些）,找出两个时刻对应的坐标值求出Av, 代入Av/At求解哪一种方法更好？（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了 使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图 象上的点，而不是用实验所得到的数据）纸带上零时刻的速度和末速度如何求？（根据图象来求，这样可以减小误差）六、 实验结论：小车的速度随时间均匀增加，小车做匀加速直线运动。
七、 误差分析：思考讨论：本实验中哪些地方会产生误差？八、 实验拓展： n理^小车1、实验方案二：（打点计时器打点误差；刻度尺测量误差；速度时间图像描点误差，连线误差）2、某同学用以下方法 :绘制的小车的v-t图象， 源先把纸带每隔0.1s剪断， 』业匕得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端 中心连起来，于是得到v-t图象请你按以上办法绘制这个图象这样做有道理吗？说说你 的看法剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小，可近似认为速度v=蓄，纸条长度可认为表 示速度 十玳g占，3、某组同学实验过程中将固定打点计时器一端 一 的木板垫高，使木板有一倾斜角度，是否对实验结果 有影响？画出的图象有什么不同？（无；图象与时间 轴的夹角不同）九、创新实验设计：用DIS测物体的加速度（观看课件）实验目的：测定沿轨道下滑做变速直线运动物体的加速度实验原理：斜面上小车从静止开始做匀加速直线运动，利用位移传感器记录小车的位移随时 间变化的过程，通过DIS实验系统的专用软件，显示小车速度与时间关系的图象然后选择 不同的研究区域，计算相应的加速度。
实验器材：DIS系统（数据采集器、计算机、位移传感器）°1m长的轨道、配套小车、轨道 侧面固定板位移传感器发射篇 接收端一导轨【小结】 这节课我们通过实验探究了小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律，同学们经历了思考讨论、设计实验、探究实验、最后得出结论，提高了科学探究 的能力在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图像的方法、原则，很好地提高 了大家各个方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础任何实验方案都有 不完善的地方，都有误差，需要我们不断探究新方法，尽可能使实验方案更加合理，爱因斯 坦说过：“一切的创造都是从想象开始，因为想象力比有限的知识更重要希望同学们通 过刻苦的学习，不断提高想象力，提高创新能力，勇于科学探究，不断攀登科学高峰，为科 学进步做出自己的贡献布置作业】教材第36页“问题与练习”第3题（设计目的:加强速度时间图像训练） 第4题（设计目的:描绘两个不同加速度运动过程速度时间图像）.【板书设计】2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验原理 求速度、速度时间图像研究物体运动设计实验方案进行实验 小车在重物作用下拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打点处理数据 用平均速度求出瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度作图象 描点连线作图后，得到的图象是一条倾斜的直线实验：《探究小车速度随时间变化的规律》【学情分析】【学情分析】学生在第一章第四节已经学习了打点计时器的使用方法，通过研究手拉纸带的 运动，初步掌握了瞬时速度的计算方法和画图象的研究方法，具备了基本的实验技能和研究 速度变化规律的图象法。
但是由于学生只有一次实验的训练，所以预想学生在对实验数据的 测量和处理上不够熟练另一方面，虽然这届高一学生已经经历了初中新教材的学习，学生 对科学探究的过程有了一定的体验，并具有了初步的科学探究能力；但高中阶段的实验探究 课，比初中阶段更加定量，数据的处理更加复杂，第一次要求会根据数据作出图象来寻找运 动的规律这些对学生来说都是本节课需要突破的难点实验：《探究小车速度随时间变化的规律》【效果分析】【效果分析】从讲课的效果来看，学生接受很好，和学生的配合，很好的突破了难点 从教学手段上看，主要通过情境一问题一实验一探究一迁移的教学模式，在循序渐进中，从 激发兴趣一优化兴趣f稳定兴趣一强化兴趣，变“苦学”为“乐学”，从无意注意一有意注 意一学科情感一人文素质教育，达到课堂气氛活跃轻松，情境最优化设计，智力较大程度的 开发，通过教师创造性的处理教材，提取课文陈述性知识的内容蕴含的方法教育素材，加以 目标分层教学教学模式的构建是一个系统工程，不但需要课前教师的精心准备，课内因势利导的有效 教学，更需要学生的积极主动参与对此，教师要充分相信学生的学习能力，放手让学生成 为课堂的主体，使学生在每堂物理课中做到身动、心动、神动，使每一个学生肯学物理、想 学物理、会学物理，取得理想的成绩。
实验：《探究小车速度随时间变化的规律》【教材分析】【教材分析】本节是人教版新教材中的第二章第一节本节课在运动学中起着承上启下的作 用第二章是在第一章基本概念的基础上继续对匀变速直线运动的规律的研究，本节是一节 典型的实验探究课，把它作为第二章的第一节正符合了探究式学习的宗旨，通过学生经历完 整的实验探究过程建立了一种对最简单的变速运动的模型的认识，为第二节引出匀变速直线 运动概念做了铺垫，也为后面认识匀变速直线运动的速度公式奠定了基础实验：《探究小车速度随时间变化的规律》【评测练习】【评测练习】1. 关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（ ）A. 长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B. 在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处C. 应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D .要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源答案：BCD本题考查学生对实验应注意问题的掌握情况2. 在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是，遗漏的步骤是 A .拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B. 将打点计时器固定在平板上，并接好电路C. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D .取下纸带E .放手，使小车在平板上做加速运动F。