高中物理實(shí)驗(yàn)教案集(全部學(xué)生實(shí)驗(yàn)18個(gè))_第1頁
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文檔簡介

1、高中物理實(shí)驗(yàn)教案海西州高級(jí)中學(xué)目錄實(shí)驗(yàn)1:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 .1實(shí)驗(yàn)2:探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.7實(shí)驗(yàn)3:探究求合力的方法 . 11實(shí)驗(yàn)4:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系. 14實(shí)驗(yàn)5:研究平拋運(yùn)動(dòng). 20實(shí)驗(yàn)6:探究功與速度變化的關(guān)系 .28實(shí)驗(yàn)7:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.31實(shí)驗(yàn)8:測定金屬的電阻率 . 36實(shí)驗(yàn)9:測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 .40實(shí)驗(yàn)10:練習(xí)使用多用電表 . 44實(shí)驗(yàn)11:傳感器的應(yīng)用 .48實(shí)驗(yàn)12:測量玻璃的折射率.51實(shí)驗(yàn)13:用單擺測定重力加速度.56實(shí)驗(yàn)14:用雙縫干涉測量光的波長. 58實(shí)驗(yàn)15:用油膜法估測分子的大小.62實(shí)驗(yàn)16:驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律. 65課

2、題: 實(shí)驗(yàn)一:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 課型: 實(shí)驗(yàn) 編寫時(shí)時(shí)間: 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間: 年 月 日一、教材分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中一個(gè)重要的計(jì)時(shí)儀器,計(jì)時(shí)的同時(shí)還能記錄物體的運(yùn)動(dòng)情況,這對(duì)高一新生來說是全新的。通過對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的了解,掌握其使用方法。平均速度和瞬時(shí)速度是本節(jié)的難點(diǎn),教材用極限的思想,從平均速度過渡到瞬時(shí)速度。加強(qiáng)對(duì)瞬時(shí)速度的理解,拉近物理與生活、模型與實(shí)際的距離,培養(yǎng)學(xué)生從不同角度看同一問題的素養(yǎng)和學(xué)生的發(fā)散思維。用圖像表示物理量的變化,在生活中是十分常見的方法,本書在這方面加強(qiáng)了很多。在過去教材中“用平滑曲線把點(diǎn)連起來”改換為“根據(jù)所描點(diǎn)子”的分布和走向嘗試用條曲線來“擬合”這些測

3、量點(diǎn),即將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)換為探究性實(shí)驗(yàn),思路不一樣、邏輯線索不一樣。此外,讓學(xué)生體會(huì)圖象在反映兩物理量關(guān)系時(shí)的優(yōu)越性。本節(jié)內(nèi)容從知識(shí)到能力要求均很高,特別對(duì)剛?cè)敫咧械男律鷣碚f有難度,更具有吸引力和挑戰(zhàn)性。二、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。3理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時(shí)速度。4明確速度時(shí)間圖象的意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法,并畫出該實(shí)驗(yàn)中的速度時(shí)間圖象。(二)過程與方法1通過學(xué)生自己看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。2通過對(duì)紙帶的處理過程培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,體會(huì)處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理

4、量的方法。3通過畫速度時(shí)間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗(yàn)數(shù)學(xué)工具在物理發(fā)展中的作用。4、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要,既要?jiǎng)邮?,更要?jiǎng)幽X。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1感覺打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的巧妙設(shè)計(jì)思路,體會(huì)物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用,增強(qiáng)將物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的意識(shí)。2經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。3培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。三、教學(xué)重點(diǎn)1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用。2由紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。3畫物體的速度時(shí)間圖象。四、教學(xué)難點(diǎn)1對(duì)紙帶數(shù)據(jù)的處理2畫圖象的方法。五、教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并討論、

5、交流學(xué)習(xí)成果。六、教學(xué)過程(一)課前活動(dòng)教師活動(dòng):課前布置學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生看書明確實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)儀器。(二)進(jìn)行新課1、對(duì)“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)教師活動(dòng):教師布置學(xué)生對(duì)照儀器看說明書,引導(dǎo)學(xué)生注意其重點(diǎn)部分學(xué)生活動(dòng):觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說明書,明確兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法。教師活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并引導(dǎo)學(xué)生思考:紙帶上的點(diǎn)與小車的位移和時(shí)間是如何對(duì)應(yīng)的,怎樣將紙帶上的點(diǎn)變成相關(guān)的數(shù)據(jù)。學(xué)生活動(dòng):動(dòng)手練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出幾條紙帶,討論怎樣獲取數(shù)據(jù),并用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。教師活動(dòng):聆聽學(xué)生回答,進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)

6、。學(xué)生活動(dòng):思考20頁的思考與討論:怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度?如果紙帶上的點(diǎn)跡分布不均,那么,點(diǎn)跡密集的地方表示運(yùn)動(dòng)的速度較大還是較?。拷處熁顒?dòng):聆聽學(xué)生回答,進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。2、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度教師活動(dòng):根據(jù)前面所學(xué)的瞬時(shí)速度的理論,引導(dǎo)學(xué)生怎樣計(jì)算實(shí)際運(yùn)動(dòng)中物體的瞬時(shí)速度。教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生活動(dòng):討論怎樣獲取數(shù)據(jù),怎樣根據(jù)自己的紙帶計(jì)算不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度并采用列表法有條理的列出。3、用圖象表示速度教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣畫出速度時(shí)間圖象,為什么要用平滑的曲線“擬合”。學(xué)生活動(dòng):根據(jù)前面計(jì)算的瞬時(shí)速度,畫出速度時(shí)間圖象,同組各成員之間再次比較運(yùn)動(dòng)的區(qū)別,感受不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

7、體會(huì)交流“擬合”的意義。教師活動(dòng):聆聽學(xué)生回答,點(diǎn)評(píng)。(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理構(gòu)造(如圖)實(shí)驗(yàn)原理:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器,當(dāng)通過46V低壓交流電時(shí),在線圈和永久磁鐵的作用下,振片便上下振動(dòng)起來,位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)而打點(diǎn),這時(shí),如果紙帶運(yùn)動(dòng) ,振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn),當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí),它每隔0.02s打一點(diǎn),即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。(2)電火花計(jì)時(shí)器:它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源,按下脈沖輸出開關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨

8、粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸,產(chǎn)生火花放電,于是在運(yùn)動(dòng)紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),它也是每隔0.02s打一次點(diǎn),即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是0.02s。電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小,比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。打在紙帶上的點(diǎn),記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,如果把紙帶跟物體連在一起,紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。2、實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)及紙帶、刻度尺、電源、導(dǎo)線等。3、紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)情況并能計(jì)算平均速度。(1)在紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz),所以點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動(dòng)的速度很小。(2

9、)根據(jù)v=x/t,求出在任意兩點(diǎn)間的平均速度,這里x可以用直尺測量出兩點(diǎn)間的距離,t為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與0.02s的乘積。這里必須明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的平均速度。4、粗略計(jì)算瞬時(shí)速度。某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。如圖1.4-1,vEvDG,或vE=vDF。說明:在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí),可利用公式v=x/t來求解,但須注意的是,如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來求平均速度,這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度,但是距離太小會(huì)使測量誤差增大,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。5、v-t圖象與其畫法為了更直觀地反映物體的運(yùn)動(dòng)情況,我們可以用v-t圖象來表示速度隨時(shí)間的變

10、化規(guī)律。以速度v為縱軸,時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度值,在坐標(biāo)系中描點(diǎn),最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象。6、注意事項(xiàng)(1)電源電壓要符合要求,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用10V以下的交流電源;電火花計(jì)時(shí)器要使用220V交流電源。(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度,必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。(3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。(4)手拉紙帶時(shí),速度應(yīng)快一些,以防點(diǎn)跡太密集。 (四)實(shí)例探究打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及應(yīng)用例1一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線,這可能的原因是( )A接在

11、直流電源上 B電源電壓不穩(wěn)C電源頻率不穩(wěn) D打點(diǎn)針壓得過緊解析:A接在直流電源上不會(huì)打點(diǎn)。A錯(cuò)。B打點(diǎn)與電壓是否穩(wěn)定無關(guān),點(diǎn)痕重輕與電壓有關(guān)。B錯(cuò)。C頻率不同打的點(diǎn)仍為圓點(diǎn)。故C錯(cuò)。D打點(diǎn)針壓得過緊。針和紙接觸時(shí)間長,打出一些短線。D正確。答案:D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接測量的量例2電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙 帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( )A時(shí)間間隔 B位移 C加速度 D平均速度解析:從打下的紙帶上數(shù)一下點(diǎn)的個(gè)數(shù)就知道時(shí)間,因?yàn)閮蓚€(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.故A選項(xiàng)正確。用刻度尺量一下任意兩個(gè)點(diǎn)間的距離,就知道了物體的位移。故B選項(xiàng)正確。從紙帶上不能

12、直接得到加速度、平均速度,只可以間接計(jì)算。故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:AB例3 用接在50 Hz 交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測定小車速度,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,如下圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0、l、2、3、4,量得0與 1兩點(diǎn)間距離x1=30mm,3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm,則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為 ms。解析:01兩點(diǎn)間的平均速度m/s七、作業(yè)1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2思考P22“說一說”欄目中提出的問題,3完成P24“問題與練習(xí)”中的問題。4閱讀教材P23“科學(xué)漫步”氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)數(shù)器短文,思考并回答文后提出的問題。資料袋:人們稱攝影為瞬間藝術(shù),但只有當(dāng)

13、高速攝影出現(xiàn)后,才有了真正意義上的瞬間攝影。普通閃光燈持續(xù)發(fā)光時(shí)間可達(dá)到120000 s,這對(duì)于拍攝體育運(yùn)動(dòng)等素材是夠用了。然而子彈飛行時(shí)的速度少說也有數(shù)百米每秒,要想抓拍子彈運(yùn)動(dòng)的瞬間,曝光時(shí)間要用百萬分之一秒的數(shù)量級(jí)。后來人們開始使用激光光源以達(dá)到在更短時(shí)間中發(fā)出更強(qiáng)烈的照明,才能清楚地將它的影像凝固在底片上。高速攝影有廣泛的用途。例如,在汽車的快速碰撞試驗(yàn)的研究中,人們先把碰撞的過程拍攝成電影,然后以很慢的速度放映,以便觀察在碰撞期間車身如何變形,從而發(fā)現(xiàn)薄弱的那位。又如,某些昆蟲具有令人驚嘆的飛行技巧,如在急速飛行過程中急劇減速、懸空停住、以不超過其身長的半徑轉(zhuǎn)彎等。借助高速攝影技術(shù),

14、可以對(duì)它們運(yùn)動(dòng)過程中的振翅情況進(jìn)行研究。高速攝影甚至在繪畫藝術(shù)中也發(fā)揮了作用。以前誰也沒有清楚地見過奔馬的四只蹄子到底是如何擺動(dòng)的,以至于畫家們一直憑借主觀感覺去畫奔馬。借助高速攝影技術(shù),人們對(duì)此才有了正確的認(rèn)識(shí)。閃光頻閃攝影是借助于電子閃光燈的連續(xù)閃光,在一張底片上記錄運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過程的攝影技術(shù)。頻閃攝影的關(guān)鍵器材是電子頻閃燈。當(dāng)電子頻閃燈充足電后,就可以像連發(fā)手槍一樣,一次緊接一次地頻繁閃光。閃光頻率越高,底片曝光次數(shù)越多,在照片上出現(xiàn)的影像也越多。高頻電子頻閃燈的閃光頻率(每秒鐘的閃光次數(shù))可達(dá)上百次。用電子頻閃燈拍攝頻閃照片應(yīng)選擇一個(gè)黑色的背景,被攝者距離背景盡可能遠(yuǎn)些,以避免頻

15、閃光照亮背景,或在畫面中出現(xiàn)影子,從而影響主體的效果。如果主體距離背景比較近,最好使閃光燈與被攝物體形成側(cè)光和側(cè)逆光的照射角度,被攝物體也最好有明顯的輪廓線條,從而防止影像與背景的色調(diào)混雜。相機(jī)與被攝者的距離要近一些,這是因?yàn)樵O(shè)定頻閃后,閃光指數(shù)會(huì)下降很多。課題: 實(shí)驗(yàn)二:探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教材分析本節(jié)內(nèi)容為探究實(shí)驗(yàn),目的是讓學(xué)生通過研究小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,經(jīng)歷科學(xué)探究的活動(dòng),學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。這節(jié)課的任務(wù)是測量小車的速度,做出小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象,初步分析小車速度的變化規(guī)律。要學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、做出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律

16、的科學(xué)思維方法。使學(xué)生認(rèn)識(shí)圖象在研究物理問題中的作用;與數(shù)學(xué)公式相比,圖象更顯得直觀、形象、生動(dòng),從而使學(xué)生感受到圖象的直觀的美。二、三維目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。2會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。3巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。(二)過程與方法1初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成某種規(guī)律的探究方法。2初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。3認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用,直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過對(duì)紙帶的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題、解決問

17、題、提高創(chuàng)新意識(shí)。2在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中,提高學(xué)生合作探究能力。3通過經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過程,體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法。三、教學(xué)重點(diǎn)1圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。2對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。四、教學(xué)難點(diǎn)1各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算。2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。五、教學(xué)用具學(xué)生電源、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、電腦六、教學(xué)方法啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),討論、交流學(xué)習(xí)成果。七、課時(shí)安排2課時(shí)。八、教學(xué)過程我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定物體運(yùn)動(dòng)的速度。我們這節(jié)課再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。如何探究一個(gè)物體速度隨時(shí)間變化

18、的規(guī)律?如何知道物體在不同時(shí)刻的速度?用什么儀器測?讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。問題一:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如何?問題二:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測小車的速度所需哪些實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟?實(shí)驗(yàn)步驟:1把一端附有滑輪的長木板平放(一高一低可否?)在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路。2把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,先接通電源,然后放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后立即關(guān)閉電源。問題三:本實(shí)驗(yàn)特別要注意哪些事項(xiàng)?1固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2滑輪不能過高。3應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。4鉤碼

19、數(shù)量不能過多,長木板兩端高低相差不能太大。5小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放,在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來。6先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。7打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材,進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。注意:引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”,注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng),而確保準(zhǔn)確,并巡視全場,對(duì)出現(xiàn)的問題予以及時(shí)糾正。選擇紙帶,并選好計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入表格。問題四:怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)?開頭過于密集的點(diǎn)舍掉,紙帶的一段;若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小,可取多個(gè)間隔(可5)為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間(間隔不再是0.02s)(但

20、要看具體情況靈活選定);原則上能取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜;給選取的點(diǎn)加標(biāo)記。問題五:如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度?用求平均速度的方法來代替(用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來代替),如何代替?(選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移(該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置)x,找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間t,用xt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度);對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算(誤差較大);測量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。數(shù)據(jù)處理,總結(jié)分析問題六:如何處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)?列表法。(注意列表要求)數(shù)據(jù)表格猜想出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律:速度與時(shí)間成正比。鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,并一一列舉學(xué)生的各種想法,了解學(xué)生猜想的原因,進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評(píng),糾正盲目的瞎想。

21、學(xué)生在猜想中回答猜想原因,闡述猜想思路。圖象法:根據(jù)所得數(shù)據(jù),選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系(讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積)。描點(diǎn):觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。擬合:從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上,用直線擬合,讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。引導(dǎo)描點(diǎn)法一般原則,強(qiáng)調(diào)作圖的精確性,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。步驟方法:先確定標(biāo)度,再準(zhǔn)確描點(diǎn),并用平滑的曲線進(jìn)行連接。總結(jié)介紹:描點(diǎn)法是作圖的一種最基本的方法,最重點(diǎn)的兩點(diǎn):一是準(zhǔn)確性(標(biāo)度要合適)。二是要用平滑曲線連接(要讓盡可能多的點(diǎn)分布在線上,不在線上的點(diǎn)分布在兩側(cè),離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)刪去)。最后還要注意美

22、觀性(使圖象分布在坐標(biāo)紙中央)。問題七:如何根據(jù)速度時(shí)間圖象( vt圖象)求小車的加速度和初速度?取任意兩組數(shù)據(jù)求出v和t,然后代入vt求解。在vt圖象上取一段時(shí)間t(盡量取大一些),找出兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值求出v,代入vt求解。問題八:紙帶上零時(shí)刻的速度和末速度如何求?【計(jì)算機(jī)繪制v-t圖象】Excel軟件演示作v-t圖將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在電腦的Excel文件中輸入表格,利用其“圖表向?qū)А睌M合v-t圖象。這節(jié)課重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究,在探究過程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。九、課堂小結(jié)這節(jié)

23、課重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究,在探究過程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。十、作業(yè)1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2書后習(xí)題1、2、3、43思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?課題: 實(shí)驗(yàn)三:探究求合力的方法 課型: 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?會(huì)用彈簧測力計(jì)和細(xì)線測出力的大小和方向。2探究求合力的方法。3尋找合力與兩個(gè)分力之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材方木板、圖釘、白紙、橡皮條、細(xì)繩套、兩個(gè)彈簧測力計(jì)、刻度尺。實(shí)驗(yàn)原理等效替代。等效替代法就是從事物間的等同效果出發(fā),來研究物理現(xiàn)象和過程的一種方法。誤差分析 主要誤差來源:彈簧測力計(jì)的讀數(shù);彈簧測

24、力計(jì)本身的誤差;根據(jù)平行四邊形定則作圖。注意事項(xiàng)1 彈簧秤的使用 使用前要先調(diào)零。檢查彈簧秤示數(shù)是否準(zhǔn)確。(兩根彈簧對(duì)拉,或者用彈簧秤測標(biāo)準(zhǔn)鉤碼受到的重力。使用時(shí)彈簧的伸長方向和所測拉力方向要一致。(不一定要沿著豎直方向)彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位孔發(fā)生摩擦擦。用兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí),橡皮條、細(xì)繩和測力計(jì)要在同一平面內(nèi)且與木板平行。讀數(shù)時(shí),視線與刻度線平行。()彈簧秤的估讀2橡皮條的選取和使用不要用老化的橡皮條,檢查方法是用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條,要反復(fù)做幾次使橡皮條拉伸到相同的長度看彈簧測力計(jì)讀數(shù)有無變化??捎脙筛鹌そ畈⒙?lián)使用以增大其勁度系數(shù)。同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋的結(jié)

25、點(diǎn)O的位置一定要相同。(不能只是橡皮條形變相同)3注意紙張的選取和作圖 白紙不要選的過小。畫力的圖示應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何方法求出力的合力。畫分力F1、F2的合力時(shí)要準(zhǔn)確。圖要盡可能畫得大些,以使測量值的最后一位估讀數(shù)字在圖上能準(zhǔn)確表示出來。力的大小合適。作力的圖示時(shí),選取標(biāo)度時(shí)不增加誤差。兩個(gè)分力的夾角要適中,不能太大也不能太小。(60120,兩個(gè)分力 F1、F2之間的夾角越大,用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大,以不大于120 為最佳。但角也不能太小,太小就不利于做平行四邊形。)彈簧秤的讀數(shù)在常用的測量儀器中,刻度尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)

26、時(shí)都需要估讀。根據(jù)儀器的最小分度估讀最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估讀,如安培表00.6A檔;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估讀,如安培表015V檔;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估讀,如刻度尺、螺旋測微器、安培表03A檔、電壓表03V檔等,當(dāng)測量精度要求不高或儀器精度不夠高時(shí),也可采用1/2估讀。減小誤差的方法1 彈簧秤使用前調(diào)零2 木板應(yīng)水平放置。3 彈簧伸長方向和所測拉力方向應(yīng)一致,并與木板平行。4 拉動(dòng)過程中盡量減少摩擦。5 在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下,兩個(gè)分力和合力都應(yīng)盡可能大

27、些,讀數(shù)時(shí)注意彈簧秤的量程以及最小刻度。6 拉橡皮條的細(xì)線要長些,標(biāo)記兩分力的方向盡可能遠(yuǎn)些。7 兩個(gè)分力間的夾角不宜過大或過小,一般取60120為宜。8 在畫力的合成圖時(shí),要選內(nèi)定適當(dāng)標(biāo)度。例題1。(2010寧波檢測)“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)如圖實(shí)33甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩圖實(shí)33乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。(1)圖乙中的_F_是力F1和F2的合力的理論值; _F_是力F1和F2的合力的實(shí)際測量值(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:_否_。(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 (B) A理想實(shí)驗(yàn)法B等

28、效替代法 C控制變量法 D建立物理模型法課題: 實(shí)驗(yàn)四:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教材分析新課標(biāo)較原有的教學(xué)大綱更注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、探索能力、自己總結(jié)觀察現(xiàn)象的能力的培養(yǎng),以本節(jié)課為例,以前是驗(yàn)證牛頓第二定律,注重的是知識(shí)的再現(xiàn),而現(xiàn)在變?yōu)樘骄?,注重的是問題的提出與發(fā)現(xiàn)。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)的形式出現(xiàn),不僅鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,更重要的是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何提出問題,以及如何操作,如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分析并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這些才是現(xiàn)代中學(xué)生最應(yīng)該掌握的方法和技巧。至于學(xué)生自己設(shè)計(jì)的方案不管是否符合要求,不管實(shí)驗(yàn)后能否得出正確的結(jié)論,都要加以鼓勵(lì),因?yàn)閷W(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)際操作中的親身體驗(yàn)才是最

29、重要的。因此,本節(jié)課的三維目標(biāo)制定如下:二、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能目標(biāo)(1)理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢即加速度大小與力有關(guān),與質(zhì)量也有關(guān);(2)通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系;(意圖:加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系下一課時(shí)探究,實(shí)踐證明1課時(shí)45分鐘根本無法探究2個(gè)問題,若調(diào)成2課時(shí)合上,又給學(xué)校正常的教學(xué)秩序帶來不便,所以建議分2課時(shí)探究。)(3)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。2過程與方法目標(biāo)(1)指導(dǎo)學(xué)生半定量地探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并能根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果得出結(jié)論。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)(1)通過實(shí)驗(yàn)

30、,培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度;(2)通過探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。(3)培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神。三、教學(xué)重點(diǎn)1控制變量法的使用;2如何提出實(shí)驗(yàn)方案,并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行;3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。四、教學(xué)難點(diǎn)1在老師引導(dǎo)下提出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案;2實(shí)驗(yàn)的操作過程;3充分準(zhǔn)備教學(xué)器材,讓更多的學(xué)生參與。五、教學(xué)用具多媒體課件,小車(56輛,每輛車上貼上質(zhì)量為200g,貼上“參照車”與“實(shí)驗(yàn)車”字樣),一端帶有滑輪的長木板(56個(gè)),一次性小塑料口杯及棉線套(56個(gè),質(zhì)量可忽略),50g規(guī)格鉤碼28盒(每盒10個(gè)),托盤天平砝碼56盒,刻度尺(米尺),線繩若干,鐵文件夾28個(gè),計(jì)算機(jī)

31、和大屏幕投影系統(tǒng)一套,計(jì)算器。六、教學(xué)要求上課地點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)室,共分成28組,23個(gè)學(xué)生一組,選出組長一名。每組桌上貼上組號(hào),每組同學(xué)帶課本,計(jì)算器,鉛筆。七、課時(shí)安排2課時(shí)(第1課時(shí)探究實(shí)驗(yàn)方案,第2課時(shí)實(shí)驗(yàn)操作、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論)八、教學(xué)過程、第1課時(shí):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(教師組織學(xué)生討論并回答學(xué)案上的問題)問題1:本節(jié)課研究物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小跟什么有關(guān),請(qǐng)同學(xué)們先猜一猜加速度大小跟什么有關(guān)?教師注意:學(xué)生可能猜出質(zhì)量和力以外的因素,教師引導(dǎo)或告之本節(jié)課只探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。問題2:請(qǐng)同學(xué)們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系,列舉出實(shí)例。如果學(xué)生說不出實(shí)例,教師可以列舉以下典型的例子:

32、綠燈亮后,摩托車先沖出,然后小轎車,最后載重貨車,說明質(zhì)量大加速度?。环匠淌劫愜嚨陌l(fā)動(dòng)機(jī)功率大,啟動(dòng)快,加速度大,說明力大加速度大。播放以上例子的視頻。問題3:能否從理論上驗(yàn)證力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越小是合理的?參考答案:力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變快慢是用加速度來描述的,因此力大,加速度大;質(zhì)量是慣性大小的量度,質(zhì)量大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變,即加速度小。教師注意:學(xué)生回答這一問題時(shí),容易用舉實(shí)例法,教師注意引導(dǎo)從理論出發(fā)。問題4:研究一個(gè)物理量同時(shí)與兩個(gè)物理量有什么關(guān)系,應(yīng)當(dāng)采用什么方法?(學(xué)生很容易回答出用控制變量法)。問題5:初中用過這種

33、辦法嗎?舉例說明。(安排此問題的目的是向?qū)W生進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育)參考答案:在討論電流與電壓、電阻兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí);在討論壓強(qiáng)與壓力、作用面積兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí)。問題6:保持質(zhì)量一定,怎樣研究加速度與力的關(guān)系,或保持力一定,怎樣研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系?學(xué)生會(huì)回答出用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測出幾個(gè)加速度及所對(duì)應(yīng)的力,分析加速度與力關(guān)系或加速度與質(zhì)量關(guān)系,若不提測加速度,可追問如何測出加速度。以上6個(gè)問題難度不大,建議采用單獨(dú)讓某個(gè)學(xué)生回答的方式即可,不必給時(shí)間進(jìn)行小組內(nèi)討論。問題7:鑒于用紙帶測出加速度是我們已經(jīng)掌握的一種技能,因此本次探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系不想用此方法。請(qǐng)同學(xué)們另外設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可

34、行的實(shí)驗(yàn)方法?(1)闡述實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的初步設(shè)計(jì)。(2)在此理論框架內(nèi),具體的實(shí)驗(yàn)方案是什么?組內(nèi)討論6分鐘,每組組長準(zhǔn)備發(fā)言。在學(xué)生討論期間,教師巡視參與討論交流,如果時(shí)間過半還有一些組提不出方案,教師可提醒該組學(xué)生參考課本44頁“做一做”欄目,再討論參考答案:理論依據(jù)及初步設(shè)計(jì):兩物體均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由知,相同時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系,就是他們的加速度關(guān)系。具體實(shí)驗(yàn)方案:課本73頁參考案例。學(xué)生在闡述時(shí)可能(1)(2)兩個(gè)問題混在一起說出,只要合理、清晰即可;另外理論依據(jù)與方案課本上都有,學(xué)生看了課本就很容易回答此問題。引申問題:在此理論依據(jù)下,能否再設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)方案

35、,組內(nèi)討論10分鐘后組長發(fā)言。(討論后,剛才只提出課本上方案的組重點(diǎn)發(fā)言,已經(jīng)提出不同于課本上方案的組也可以再提出第3種方案。)教師組織同學(xué)們對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià),只要合理可行即可。最后教師指出:本節(jié)課用課本72頁的方案。問題8:繩拉小車的力是小車受的合力嗎?學(xué)生很容易提出還有摩擦力。問題9:我們必須要使繩拉小車的力成為小車受到的合力,否則還要計(jì)算滑動(dòng)摩擦力,使問題復(fù)雜化,那么怎樣去掉摩擦力呢?組內(nèi)討論5分鐘后組長發(fā)言。參考答案:(1)用重力分力平衡掉摩擦力(教師可投影圖片解釋),為此可以傾斜木板,直到小車放上后恰能靜止或被輕推后勻速。(2)減小摩擦力直到可忽略,可采用氣墊導(dǎo)軌。、第2課時(shí):做實(shí)

36、驗(yàn)并記錄、分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論一、實(shí)驗(yàn)前教師做以下交待:1為了節(jié)省時(shí)間,教師給學(xué)生做一下分工,1-14組探究加速度與力的關(guān)系,參照表一和表二要求(見學(xué)案);15-28組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,參照表三和表四要求(見學(xué)案),要填寫好表格。2平衡摩擦力時(shí)不必將拴有口杯小桶的繩子解下,車后拖的繩子也不用解下,放在車上即可。3注意鐵夾子的位置。4注意實(shí)驗(yàn)中同學(xué)之間互相配合,如誰扶住板,誰控制鐵夾開啟、閉合,誰負(fù)責(zé)更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負(fù)責(zé)保護(hù)儀器,誰負(fù)責(zé)測量記錄等。附: 表一(兩車質(zhì)量均為200g+100g)參照車實(shí)驗(yàn)車組別繩上掛的鉤碼/g(代表力F1)位移x1/cm繩上掛的鉤碼/g(代表力F2)位

37、移x2/cm1203022040320504206052070表二(兩車質(zhì)量均為200g+100g)組別115220325430535表三(兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g)參照車實(shí)驗(yàn)車組別車和車上砝碼總質(zhì)量/g(代表質(zhì)量m1)位移x1/cm車和車上砝碼總質(zhì)量/g(代表質(zhì)量m2)位移x2/cm13002002300400330050043006005300700表四(兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g)組別12/3=06724/3=13335/3=16746/3=20057/3=233(以上實(shí)驗(yàn)過程36 min)二、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論讓學(xué)生分析表二和表四,并得出結(jié)論。參考答案:在兩車質(zhì)量一樣的情況下,實(shí)

38、驗(yàn)車受的力是參照車的多少倍,加速度就是參照車的多少倍,說明加速度與力成正比;在兩車受力一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)車總質(zhì)量是參照車的幾倍,加速度就是參照車的幾分之一,說明加速度與質(zhì)量成反比。九、課堂小結(jié)1高中第一次接觸控制變量法。2愛因斯坦有一句名言:“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”,因此猜想出加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重要,提出實(shí)驗(yàn)方案比實(shí)驗(yàn)操作重要,通過本節(jié)課,大家要好好體會(huì)。3體會(huì)合作的含義,現(xiàn)代科研是需要團(tuán)隊(duì)精神的。十、作業(yè)1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2設(shè)計(jì)“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”方案。3思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?課題: 實(shí)驗(yàn)五:研究平拋運(yùn)動(dòng) 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教材分析1本節(jié)內(nèi)容是通過實(shí)驗(yàn)探究平拋

39、運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,它既是前一節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法的具體實(shí)踐應(yīng)用,也是后一節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出的前提,更是學(xué)生自主設(shè)計(jì)、探索的好素材,在本章中有著重要的地位。2課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生會(huì)用合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng);能分別以物體在水平方向和豎起方向的位移為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),描繪做拋體運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡。學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見要求學(xué)生知道平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn);知道用實(shí)驗(yàn)方法得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法;理解確定平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)、豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)所用的方法;知道水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和同時(shí)性;體會(huì)研究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法。3平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)在初中不曾出現(xiàn)過。二、學(xué)情分析1通過前面

40、的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道了合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)的合成與分解所遵循的規(guī)律;知道了運(yùn)動(dòng)的合成與分解是處理曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法;通過一個(gè)多學(xué)期的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力;已經(jīng)能用數(shù)碼相機(jī)來研究物體的運(yùn)動(dòng)。2學(xué)生可能遇到的困難:設(shè)計(jì)不出驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。3學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能會(huì)采取的學(xué)習(xí)策略:分組討論,向教師尋求幫助,實(shí)驗(yàn)探索,總結(jié)反思等。三、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能目標(biāo)(1)知道什么是平拋運(yùn)動(dòng);(2)知道平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn);(3)理解平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng);(4)知道用描點(diǎn)的方法得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡;(5)會(huì)用數(shù)碼相機(jī)來研

41、究物體的運(yùn)動(dòng);(6)知道利用平拋運(yùn)動(dòng)軌跡來分析平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法。2過程與方法目標(biāo)(1)通過設(shè)計(jì)驗(yàn)證拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力;(2)通過對(duì)平拋軌跡的分析,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析與處理能力;(3)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的意義;(4)通過分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的交流、合作能力。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)(1)通過展示自然、生活和生產(chǎn)中平拋運(yùn)動(dòng)的例子,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)的普遍性,同時(shí)認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的社會(huì)價(jià)值;(2)通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)探究興趣與熱情;體驗(yàn)到探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅;培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神。四、

42、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)。 2教學(xué)難點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探索過程。五、教學(xué)方法與手段1教學(xué)方法:運(yùn)用物理“科學(xué)探究”教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)。2教學(xué)手段:實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助。六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生復(fù)習(xí)力的合成與分解知識(shí);2教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材和多媒體課件;3教學(xué)環(huán)境:多媒體實(shí)驗(yàn)室,將準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材置于學(xué)生看不到的地方。4教學(xué)用具:平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)對(duì)比演示儀一套,平拋運(yùn)動(dòng)描軌跡演示儀、平拋運(yùn)動(dòng)水流演示儀和平拋運(yùn)動(dòng)數(shù)碼拍攝儀器各四套;多媒體課件。七、教學(xué)過程1結(jié)合生活、生產(chǎn)實(shí)際,引入新課(1)通過視

43、頻、圖片展示生活、生產(chǎn)中的拋體現(xiàn)象,展示拋體現(xiàn)象的普遍性。視頻:飛機(jī)投彈,運(yùn)動(dòng)員推鉛球圖片:農(nóng)民拋秧苗(2)利用對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)合物理學(xué)的研究方法,揭示平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 一只手一起拋出的兩個(gè)金屬球運(yùn)動(dòng)情況基體本相同;一只手一起拋出一個(gè)金屬球和一個(gè)松軟的紙團(tuán),它們的運(yùn)動(dòng)情況差異很大。提出問題 造成兩次實(shí)驗(yàn)差異的原因是什么?即為什么第二次實(shí)驗(yàn)的紙團(tuán)為什么比金屬球拋得近多了?分析原因 空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響大。歸納總結(jié) 空氣阻力使拋體運(yùn)動(dòng)變得復(fù)雜,根據(jù)從簡單到復(fù)雜的原則,我們先研究最簡單的情況:將物體水平拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),即平拋運(yùn)動(dòng)。2運(yùn)用“科學(xué)探究”教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

44、(1)分析討論,確定研究方法師生對(duì)話 和直線運(yùn)動(dòng)相比,平拋運(yùn)動(dòng)顯然要復(fù)雜得多,怎樣才能將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)化簡為簡單的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究?根據(jù)上一節(jié)的知識(shí),可以將曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。那么如何來分解平拋運(yùn)動(dòng)比較好?因?yàn)樾∏蚴艿牧υ谪Q直方向,初速度又是在水平方向,所以將平拋運(yùn)動(dòng)分解到水平方向和豎直方向比較好。(2)探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提出問題 如果將平拋運(yùn)動(dòng)視為水平方向的運(yùn)動(dòng)和豎直方向的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),那么,平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向應(yīng)是什么運(yùn)動(dòng)? 分析猜想 豎直方向受重力作用,應(yīng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)論證 引導(dǎo)性提問:能否設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想?說明:教師提出這個(gè)問題,是充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)研

45、究方向,掌控教學(xué)進(jìn)程,有利于課堂探究教學(xué)的順利開展。分析討論:讓兩個(gè)物體同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng),一個(gè)做平拋運(yùn)動(dòng),看它們是否同時(shí)著地;同時(shí)落地則證實(shí)猜想。啟發(fā)性問題:實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要解決兩物體同時(shí)開始平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)。能否利用如圖所示彈性金屬片,加上其他裝置,實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)作同時(shí)控制兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)?說明:因?yàn)閷W(xué)生是首次碰到類似問題,要設(shè)計(jì)出兩物體同時(shí)開始平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)是有難度的,所以要進(jìn)行針對(duì)性強(qiáng)的引導(dǎo),給定器材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方向明確,可以降低難度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(學(xué)生提出、交流方案;集體討論、修改完善,確定最佳設(shè)計(jì);與現(xiàn)成儀器對(duì)比,借鑒優(yōu)良設(shè)計(jì)。)實(shí)驗(yàn)操作:學(xué)生代表利用平拋運(yùn)動(dòng)和自由

46、落體運(yùn)動(dòng)對(duì)比演示儀驗(yàn)證猜想,如右圖所示。生成性問題:如何判斷兩個(gè)小球是否同時(shí)落地?分析討論:看;利用數(shù)碼相機(jī)拍頻閃照片;聽。課堂上聽的方式最簡單易行,所以用聽的方式。實(shí)驗(yàn)操作:一位同學(xué)演示,全體同學(xué)聽。探究結(jié)論 平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向應(yīng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。說明:在驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)過程中,讓學(xué)生參與儀器的設(shè)計(jì)探究過程,激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造性思維的火花,培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)探究能力和創(chuàng)新能力。(3)探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提出問題 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向應(yīng)是什么運(yùn)動(dòng)?分析猜想 水平方向不受力,應(yīng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證討論研究方向:可以通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)或定量測量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證

47、。對(duì)比實(shí)驗(yàn),即是讓兩個(gè)小球球同時(shí)以相同的速度開始運(yùn)動(dòng),一個(gè)平拋,一個(gè)在水平面上勻速運(yùn)動(dòng),看相同的時(shí)間內(nèi),水平方向位移是否相等;相同則證實(shí)猜想。定量測量實(shí)驗(yàn),測出做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在幾段相等時(shí)間內(nèi)的水平位移;依據(jù)水平位移是否相等來判斷猜想是否正確。生成問題:實(shí)驗(yàn)中物體平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間很短,如何測時(shí)間和水平位移?分析討論:要充分利用它在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。設(shè)法通過實(shí)驗(yàn)得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡;在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡利用自由落體規(guī)律找到每隔相等時(shí)間物體所達(dá)到的位置。測量出兩相鄰位置間的水平位移,看這些位移是否相等。說明:在討論過程教師通過提問方式引導(dǎo)教學(xué)進(jìn)程,學(xué)生則通過思考、發(fā)表見解來發(fā)揮其主體作用。選擇實(shí)

48、驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案用幻燈展出可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:.用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn):兩個(gè)完全相同的斜槽,一要規(guī)格相同的水平槽,兩個(gè)小球,兩個(gè)電磁鐵(含導(dǎo)線和電源);.用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)來得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡:斜面小槽,小鋼球,粘了方格紙的木板,鉛筆,數(shù)碼照相機(jī),帶水平噴嘴的瓶子,玻璃板。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):給出足夠的時(shí)間,分小組設(shè)計(jì)。交流設(shè)計(jì)方案:設(shè)計(jì)同學(xué)介紹方案,其他同學(xué)進(jìn)行質(zhì)疑或提出改進(jìn)建議。方案一:對(duì)比實(shí)驗(yàn),將兩個(gè)斜槽水平對(duì)齊,上下放置,如圖所示,用電磁鐵控制兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),它們以相同大小的速度同時(shí)離開斜槽,上面的小球做平拋運(yùn)動(dòng),下面的小球在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若它們?cè)谒杰壍郎舷?/p>

49、碰,則驗(yàn)證猜想。方案二:讓小球從斜槽上滑下,從末端水平拋出,用數(shù)碼相機(jī)拍頻閃照片。用頻閃照片記錄了小球所經(jīng)過的多個(gè)位置,連起來就得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。建議:在平軌跡后方應(yīng)加一個(gè)方格背景,如圖所示。方案三:讓水平噴出的細(xì)水流來顯示平拋的運(yùn)動(dòng)軌跡,在水流后面豎直放置一塊玻璃板,用彩筆描出水流的軌跡。方案四:讓小球每次從斜槽上同一高度滑下,從末端水平拋出,用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置,通過多次實(shí)驗(yàn),在豎直的背景方格紙上記錄了小球所經(jīng)過的多個(gè)位置,連起來就得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。如圖所示。分組實(shí)驗(yàn)將學(xué)生分成功12組,每種方案都安排三個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),拿出事先準(zhǔn)備好的儀器,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)主要器材如下

50、。說明:給定儀器的目的是為了設(shè)計(jì)方向更加明確,降低難度;前三種方案是學(xué)生容易想到的,第四種方案受數(shù)碼相機(jī)影響不易想到;因?yàn)榉桨杆目梢院芎玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,所以可以由教師引導(dǎo)學(xué)生提出。學(xué)生可能還有其他方案,教師可以和學(xué)生一起進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。 說明:教師事先準(zhǔn)備好十二組實(shí)驗(yàn),可以提高課堂效率。對(duì)于學(xué)生提出的新方案,可以安排學(xué)生課后進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)處理:描軌跡的如何確定時(shí)間?如何判斷水平方向是否是勻速運(yùn)動(dòng)?在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上,取縱坐標(biāo)為h,4h,9h的點(diǎn),由于豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng),則從拋出點(diǎn)到這幾點(diǎn)所用的時(shí)間應(yīng)分別為t,2t,3t;如果水平方向是勻速運(yùn)動(dòng),則則從拋出點(diǎn)到這幾點(diǎn)的水平位移應(yīng)分別是x,

51、2x,3x。如下圖所示。數(shù)碼相機(jī)拍照的則直接根據(jù)頻閃間隔相等確定時(shí)間。交流評(píng)價(jià)每種方案請(qǐng)一個(gè)小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況,另外兩個(gè)小組可進(jìn)行補(bǔ)充。分析誤差原因。說明:學(xué)生常出現(xiàn)的問題是背景板放置不夠豎直;槽口末端沒調(diào)水平;沒有確定好拋出點(diǎn);沒有及時(shí)確定y軸等。實(shí)驗(yàn)操作前沒有提醒學(xué)生,目的是增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。出現(xiàn)失誤的同學(xué)可以課后再做。探究結(jié)論 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)。3小結(jié)提高在日常生活中觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題,則用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行研究,是物理學(xué)研究中常經(jīng)歷的過程。今天我們?cè)僖淮误w驗(yàn)從問題開始,經(jīng)歷假設(shè)猜想、設(shè)計(jì)論證方案、實(shí)驗(yàn)探索,到發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。在這過程中,我們不僅研究出了平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且我們體驗(yàn)到了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的簡便快捷,并再次運(yùn)用“留跡法”和“連續(xù)體法”將瞬間的運(yùn)動(dòng)化為永恒。八、作業(yè)設(shè)計(jì)1研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)

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