高中物理必修一 《1實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計doc

1、第 PAGE 6 頁 共 NUMPAGES 6 頁 課 時 教 案第 單元 第 案 總第 案課題： 2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 年 月 日教學(xué)目標(biāo) 核心素養(yǎng)物理觀念：熟練使用打點計時器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)； 科學(xué)思維：會用學(xué)過的物理術(shù)語、圖表等陳述科學(xué)探究過程和結(jié)果科學(xué)探究：能設(shè)計實驗方案，掌握獲取和處理數(shù)據(jù)的水平?？茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任：培養(yǎng)根據(jù)實驗結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論教學(xué)重點1、打點計時器的使用2、實驗數(shù)據(jù)處理方法3、對運(yùn)動的速度隨時間變化規(guī)律的探究教學(xué)難點1、對實驗數(shù)據(jù)的處理規(guī)律的探究2、3、高考考點課 型實驗教 具學(xué)生電源、導(dǎo)線打點計時器等教 法教 學(xué) 過 程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動預(yù)設(shè)學(xué)

2、生活動預(yù)設(shè)一、課前復(fù)習(xí)：閱讀教材，完成下列問題。1、打點計時器：（1）電磁打點計時器是一種使用 低壓交流 電源的計時儀器。它的工作電壓是 46V 。頻率是 50Hz，每隔 0.02s 打一個點。如果把紙帶跟運(yùn)動的物體連接在一起，打點計時器便在紙帶上打下一系列的點，這些點既記錄了運(yùn)動物體在不同時刻的 位置 ，也記錄了相應(yīng) 時間 。通過對紙帶上不同點之間距離的研究，可以了解物體運(yùn)動的情況。（2）電火花計時器工作條件：使用交流電源，工作電壓 220 V，工作頻教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)設(shè)率為 50Hz ，它每隔 0.02s 打一個點。2、如何求解物體的瞬時速度？3、通過v-t圖象如何求解加速度？

3、二、實驗教學(xué)思考1：該實驗的目的1進(jìn)一步練習(xí)使用打點計時器2利用vt圖象處理數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動性質(zhì)3能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求加速度思考2：實驗原理1利用打點計時器所打紙帶的信息，代入計算式，即用以n點為中心的一小段位移的平均速度代替n點的瞬時速度2用描點法作出小車的vt圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車的運(yùn)動性質(zhì)若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車做勻變速直線運(yùn)動3利用vt圖象求出小車的加速度思考3：實驗器材打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、（導(dǎo)線）交流電源.思考4：實驗步驟1如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑

4、輪的一端，連接好電路。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)設(shè)2把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面3把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點4換上新的紙帶，重復(fù)實驗兩次5增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實驗注意：實驗中的誤差分析及其產(chǎn)生誤差的原因和減小誤差的辦法。注意事項：本實驗特別要注意哪些事項？1.固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2.滑輪不能過高。3.鉤碼數(shù)量不能過多，長木板兩端高低相差不能太大。4.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。5.先接通電

5、源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時及時斷開電源。6.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。思考五：怎樣分析和選取紙帶上的點？1.紙帶要選擇打出的點清晰的2.舍掉開始過于密集的點3.用每打5個點的時間為時間單位選取計數(shù)點即T0.025s0.10s這樣既可方便計算，又可減少誤差。例1：在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，用打點計時器在紙帶上打的點記錄了小車的運(yùn)動情況某同學(xué)做此實驗時的步驟如下：A拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，放開紙帶，再接通電源；B將打點計時器固定在長木板上，并接好電路；C把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼；教

6、學(xué)環(huán)節(jié)教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)設(shè)D小車停止運(yùn)動后，直接取下紙帶；E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔；F換上新紙帶，再重復(fù)操作兩次，然后從各紙帶中選取一條點跡清晰的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理其中錯誤或遺漏的步驟有：(1)_；(2)_將以上步驟完善后，其合理的順序為_【答案】(1)A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶(2)D中取紙帶前應(yīng)先斷開電源BECADF變式1：在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，下列說法中正確的是(C)A長木板一定要水平擺放B使用刻度尺測量長度時，不必估讀C使用刻度尺測量長度時，要估讀到最小刻度的下一位D作vt圖象時，所描線必須經(jīng)過每一個點思考六：如何處理數(shù)據(jù)？1表格法(1)從幾

7、條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個點，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標(biāo)明0、1、2、3、4如圖所示(2)依次測出01、02、03、04的距離x1、x2、x3、x4，填入表中位置123456長度x1x2x3x4x5x6教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動預(yù)設(shè)各段長度0213243546各點速度(3)1、2、3、4各點的瞬時速度分別為：v1eq f(x2,2T)、v2eq f(x3x1,2T)、v3eq f(x4x2,2T)、v4eq f(x5x3,2T).將計算得出的各點的速度填入表中(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間變化的規(guī)律2圖象法(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(2)畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點忽略不計，如圖所示(3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律(4)根據(jù)所畫vt圖象求出小車運(yùn)動的加速度aeq f(v,t).思考七：誤差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻2根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時速度有誤差3作vt圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差例：“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為5