《高中物理第二章匀变速直线运动的研究全章教案新人教版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二章匀变速直线运动的研究全章教案新人教版必修（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章匀变速直线运动的研究课题：2.1.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 第 1 课时 总序第 个教案课型：实验课 编写时时间： 年 月 日 执行时间： 年 月 日三维目标：知识与技能 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vt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 过程与方法 1初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法 2对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度 3初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法 4认识数学化繁为简的工具作用，直观
2、地运用物理图象展现规律，验证规律 5通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法 情感态度与价值观 1通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性 2通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识 3在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力 4在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会 5通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法教学重点、难点：教学重点：1图象法研
3、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教学难点：1各点瞬时速度的计算2对实验数据的处理、规律的探究教学方法：探究实验、讲授、讨论、练习教具准备：学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、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、计算机教学过程：新课导入 (课件展示)下列语言表述中提及的运动情景 师：物体的运动通常是比较复杂的 放眼所见，物体的运动规律各不相同在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、高山滑雪；在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化 物体的速度变化存在规律吗?怎样探索复杂运动
4、蕴含的规律呢? 要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度 新课教学 一、进行实验 讨论与交流进行实验前，让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的，讨论后回答 生1：把打点计时器固定好，装好纸带开启电源，手水平地拉动纸带，纸带上就会打出一行小点 生2：不，老师，他忘了及时关闭电源 师：对，千万别忘了及时关闭电源这样做的好处是什么?为什么要这样做? 生3：为了节省电能，因为国家电力能源紧张 生4：不，因为打点计时器是按间歇工作设计的，所以长期工作
5、可能会因线圈发热而损坏这样做是为了保护打点计时器 师：好，大家根据以前的经验，阅读课本第34页“进行实验”标题下的两段文字后分组进行讨论实验方案 让学生自己设计好实验，井口头阐述相关实验器材及步骤 生：实验中需要的器材应该有：附有滑轮的长木板，小车，带小钩的细线，钩码，打点计时器，纸带，刻度尺，学生电源，导线等 生：我们是在钩码的牵引下让小车运动的，为了研究小车的速度随时间变化的规律，需要把打点计时器固定在长木板上让小车拖动纸带运动，然后我们再研究所打纸带上的点，从而得出小车的运动情况 生：为了得到打点清晰、较好的纸带，我们最好是多打几条纸带 生：我们分别选两个、三个、四个钩码来牵引小车，看小
6、车的运动快慢情况，速度的变化情况 教师及时评价学生的讨论结果，适时指出不当之处，肯定学生的创新和正确的地方 教师课件投影参考实验过程 投影展示的内容 实验过程参考提示： 1把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路 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，启动电源，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换上新纸带，重复操作三次 引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确的操作，得到一条点迹清晰的纸带学生进行实验，老师巡回指导，引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而
7、且确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正帮助实力较弱的小组实现实验 学生进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题 点评：(1)在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作的顺利进行 (2)和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆(3)对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源；有的同学则反之哪种好?为什么?”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性二、处理数据师：我们通过打点计时器得到了若干条纸带，采集了第一手资料，面对打出的纸带如何研究
8、小车的运动呢?接下来我们采集数据，处理数据学生讨论怎样选择纸带，如何测量数据，如何设计表格，填写数据学生算出各个计数点的瞬时速度，并填人自己设计的表格中教师课件投影参考提示：投影展示的内容(接上次投影中的三条) 参考提示： 4选择所打纸带中最清晰的一条，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点 5选择相隔o.1 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格 6计算各点的瞬时速度，填人自己设计的表格中，可参考课本第34页表格 三.作出速度一时间图象 师：有了原始数据，确定运动规律的最好办法是作速度一时间图象，这样具体的运动规律才能更直观地显现出来 课堂探究 展示问
9、题：怎样根据所画的速度一时间图象求加速度? 生1：从所画的图象中取两个点，找到它们的纵横坐标(t1，v1)、(t2，v2)，然后代人公式a=v/t =（v2-v1）/（t2-t1）生2：我们在找这两个点的时候还可以充分利用已测的数据、已描画的点的坐标，直接代入公式就行了 师：上面两位同学的讨论，是大家很容易犯的错误请大家想想看，如果我们仍贪图方便还取已测得的表格中的数据点来求加速度，那么我们就没必要作图了，直接从表格中找两个数据代人公式算不就行了吗?或者我们也根本不需要测那么多的数据，只测量两组数就够了这样就失去了作图的意义 师：我们求加速度的方法有两个，一个是公式法，可以直接用两组数据代入公
10、式；另一个就是我们今天的图象法 师：我们可以任意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点)，然后再把的它们的坐标值代人到公式a=v/t =（v2-v1）/（t2-t1）中，求出加速度，就能更详细地知道物体的运动情况 学生根据教师指导求出小车运动的加速度，用自己的语言描述小车的运动速度随时间变化的规律 生1：小车速度随时间逐渐增大 生2：相同时间里，速度增量相同 生3：速度跟时间成正比 生4：小车做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小是2.1 ms2 师：同学们的描述都是不错的，有的定性说明，有的定量表述总之，小车的运动速度随着时间的变化在均匀地增大，我们可
11、以用图象法定量求出它的加速度点评：这里答案不唯一，应鼓励学生大胆表达，对正确的地方表扬，不合适的地方应引导、纠正，这样才能使学生加深印象，培养良好的思维习惯，提高创新意识，开阔思维 课堂交流师：下面我用计算机绘制速度一时间图象，演示给大家看，大家有机会可以到微机室或家中电脑前亲自体验一下哟!观察计算机作图，了解计算机作图的优越性教师用Excel软件演示作vt图. 学生认真观察、体会并和手工作图加以对比，争取课下独立完成 课堂训练出示题目1：在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图213所示图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T0.1 s
12、(1)根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填人表中(2)在坐标纸上作出小车的vt图象解析：由纸带标明的数据可以计算任意相邻两位置之间的位移，然后求纸带上各点的速度和加速度 分别填入表中对应位置即可(2)在图象上取合适的单位严格描点，这些点大致分布在一条直线上，不能位于直线上的点要尽量对称分布于直线两侧，得到小车的v-t图象图象略点评：本题中要计算A、正两点的瞬时速度需要用到A点前和正点后的某段距离，也可在学完速度一时间公式后再来完成本课中可不必刻意追求数据的完整出示题目2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下表所示：为了计算加速度，最合理的方法是( )A. 根
13、据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式atana求出加速度C根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=v/t算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度答案：C出示题目3：某实验小组用打点计时器探究小车运动情况，用打点计时器记录小车运动的时间，计时器所用电源的频率为50 H2，图214所示是与小车相连的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出用米尺量出A点距离B、C、D、正各点的长度如图上标度该小组同学在教师的帮助下，设法算出了A、B、C、D、正各点的瞬时速度分别为(单位
14、：ms)：053、088、123、158、193(学完下一章自己就能算出)建立恰当的坐标系，在直角坐标系中描点，观察各数据点并思考怎样用一条线段将各点联系起来，并作出这个图象图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么?从图象可知，这是匀变速直线运动吗?说出原因若是，请求出加速度解答：(1)图象如图215所示，说明：作图象时，要让尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点尽可能分居在直线的两侧相当于数据处理中的平均值，是减小误差的一种最简单的方法，也是较科学的一种方法(2)图线延长线与纵轴的交点表示的是该运动的初速度，即0.53 ms图象中的速度一时间图线是一条直线，且向上倾斜，故这是匀加速直线运动，其斜率为其加速度，即a350m/s2，方向与初速度方向相同小结本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础 课外训练
