21實驗：探究小車速度隨時間的變化規(guī)律A教案

年 月 日課題§2.1試驗：探究小車速度隨時間的變化規(guī)律1課型試驗課〔2課時〕教 學目 標學問與技能依據(jù)相關試驗器材，設計試驗并嫻熟操作．會運用已學學問處理紙帶，求各點瞬時速度．會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜測．巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀看規(guī)律．把握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進展闡述．過程與方法初步學習依據(jù)試驗要求設計試驗，完成某種規(guī)律的探究方法．對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度．初步學會依據(jù)試驗數(shù)據(jù)進展猜測、探究、覺察規(guī)律的探究方法．生疏數(shù)學化繁為簡的工具作用，直觀地運用物理圖象呈現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律．通過試驗探究過程，進一步嫻熟打點計時器的應用，體驗瞬時速度的求解方法．情感態(tài)度與價值觀1．通過對小車運動的設計，培育學生樂觀主動思考問題的習慣，并熬煉其思考的全面性、準確性與規(guī)律性．通過對紙帶的處理、試驗數(shù)據(jù)的圖象呈現(xiàn)，培育學生實事求是的科學態(tài)度，能使學生敏捷地運用科學方法來爭論問題、解決問題、提高創(chuàng)意識．在對試驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學生合作探究力量．在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學生的語言表達力量，還表達了各學科之間的系，可引申到各事物間的關聯(lián)性，使自己融入社會．通過經(jīng)受試驗探究過程，體驗運動規(guī)律探究的方法．教學重點、難點教學重點：圖象法爭論速度隨時間變化的規(guī)律．對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究教學難點：各點瞬時速度的計算．對試驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究．教學方法探究試驗、講授、爭論、練習教學手段教具預備425g的鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、帶小鉤的細線、紙帶、刻度尺、坐標紙、多媒體課件、計算機教學活動[課導入](課件展現(xiàn))以下語言表述中提及的運動情景．師：物體的運動通常是比較簡單的．高山滑雪；在自然界里，雨點下落、鴿子飛行、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家??這些運動中都有速度的變化．物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探究簡單運動蘊含的規(guī)律呢?對紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度．[課教學]一、進展試驗[爭論與溝通]進展試驗前，讓學生先回憶上一章是怎樣使用打點計時器的，爭論后答復．生1：把打點計時器固定好，裝好紙帶．開啟電源，手水平地拉動紙帶，紙帶上就會打出一行小點．2：不，教師，他忘了準時關閉電源．師：對，千萬別忘了準時關閉電源．這樣做的好處是什么?為什么要這樣做?3：為了節(jié)約電能，由于國家電力能源緊急．生4：不，由于打點計時器是按間歇工作設計的，所以長期工作可能會因線圈發(fā)熱而損壞．這樣做是為了保護打點計時器．師：好，大家依據(jù)以前的閱歷，閱讀課本第34頁“進展試驗”標題下的兩段文字后分組進展爭論試驗方案．讓學生自己設計好試驗，并口頭闡述相關試驗器材及步驟．生：試驗中需要的器材應當有：附有滑輪的長木板，小車，帶小鉤的細線，鉤碼，打點計時器，紙帶，刻度尺，學生電源，導線等．要把打點計時器固定在長木板上．讓小車拖動紙帶運動，然后我們再爭論所打紙帶上的點，從而得出小車的運動狀況．生：為了得到打點清楚、較好的紙帶，我們最好是多打幾條紙帶．生：我們分別選兩個、三個、四個鉤碼來牽引小車，看小車的運動快慢狀況，速度的變化狀況．教師準時評價學生的爭論結(jié)果，適時指出不當之處，確定學生的創(chuàng)和正確的地方．教師課件投影試驗過程和留意細節(jié)并播放視頻拱參考。投影展現(xiàn)的內(nèi)容試驗過程參考提示：把一端附有滑輪的長木板平放在試驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路．把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上適宜的鉤碼，啟動電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后馬上關閉電源．換上紙帶，重復操作三次．試驗，教師巡回指導，引導學生“三思而后行試驗．提出問題．點評：(1)在動手操作之前，可以讓學生先在頭腦中試驗，提前思考試驗挨次和留意事項；保證操作的順當進展．和已學試驗進展比照，使學生很好地應用了比較法，且有助于加深記憶．對學生消滅的問題，可拿出來讓全班同學參與解決，比方?為什么?”這樣讓學生參與爭論，調(diào)動學生思考的樂觀性和主動性．二、處理數(shù)據(jù)小車的運動呢?接下來我們采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)．學生爭論怎樣選擇紙帶，如何測量數(shù)據(jù)，如何設計表格，填寫數(shù)據(jù)．[課堂溝通]生1：要選擇一條最清楚的紙帶．2：開頭的幾個點不清楚，該怎么測啊!3：我建議舍去這幾個點算了．生4：對啊，計時起點是人為選取的，我們可以找一清楚的點開頭當作計時的起點．教師準時評論學生的爭論，確定學生的成績．師：我們可以選一個清楚的點作為計時的起點．還可以選擇計數(shù)點，建議你們在測量前每五個點選一個計數(shù)點．學生實時測量，教師巡回指導，指出學生中消滅的問題．師：大家在測量時，我建議你們在選好計時起點后，測量以后的各個計數(shù)點與這個計時起點的距離．大家想想，這樣做，有什么好處?生：我們是每兩個計數(shù)點間就測量一個數(shù)據(jù)．這不是一樣嗎?師：我說的就是你這種做法是適宜的，大家就此爭論．生：他這樣做是每次都要挪動刻度尺，測出每兩個點間的距離，而我的做法與教師您說的一樣，我感覺這樣能削減測量誤差．學生測量數(shù)據(jù)，記錄結(jié)果．教師引導學生學會計算各點瞬時速度的方法和表格處理方法．師：大家想想怎樣計算計數(shù)點的瞬時速度．生：測量包含某個所爭論的點在內(nèi)的一段時間內(nèi)的位移△x，同時找出對應的時間△t，依據(jù)v=Δx/Δt算出該點四周的平均速度，把它當作計時器打下這個點時的瞬時速度．生：我們這個小組是選了相鄰三個計數(shù)點間的間隔為爭論對象，依據(jù)測量結(jié)果算出這兩個o.1s內(nèi)的距離△xv=Δx/Δt算出的平均速度近似當作這三個點中的中間點的瞬時速度．師：大家可以參考按他說的做，這在近似計算來看，還是個很好的方法。學生算出各個計數(shù)點的瞬時速度，并填人自己設計的表格中．教師課件投影參考提示：投影展現(xiàn)的內(nèi)容(接上次投影中的三條)參考提示：時起點．選擇相隔o.1s計算各點的瞬時速度，填人自己設計的表格中，可參考課本第34頁表格．三.作出速度一時間圖象師：有了原始數(shù)據(jù)，確定運動規(guī)律的最好方法是作速度一時間圖象，這樣具體的運動規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來．[爭論與溝通]學生回憶上一章中描畫手拉紙帶的速度一時間圖象的情景，爭論如何在本次試驗中描點、連線．tv為縱軸，建立坐標系，把剛剛所填表格中的各點在速度一時間坐標系中描出，師：要留意選擇適宜的標度喲!否則，作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標平面的大局部面積)師：請同學們留意觀看和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律．1：我看描出的這些點都大致落在一條直線上。2：我們的也是．師：我們是用折線連呢，還是怎樣連?合”這些點，這樣曲線反映的規(guī)律應當與實際狀況更接近．師：在連線時，還要留意使連線兩側(cè)的點數(shù)大致一樣．學生連線，教師指導，隨時答復學生可能提出的問題．?師：這個問題很典型，大家對此進展一下爭論．生：或許是那一瞬時小車的速度瞬時突變了．生：我看小車的運動快慢還是比較均勻的，那一點的速度值可能是測量或計算出了問題．成的。可以將這個點視為無效點。生：那這個點我們就可以擦去不用了．師：不是的，這個點我們要仍舊保存在坐標紙上，由于我們要敬重試驗事實，這到底是我們的第一手資料，是原始數(shù)據(jù)．教師在與學生溝通的過程中表達科學探究要敬重試驗事實的嚴謹科學態(tài)度。[課堂探究]展現(xiàn)問題：怎樣依據(jù)所畫的速度一時間圖象求加速度?生1：從所畫的圖象中取兩個點，找到它們的縱橫坐標(t1，v1)、(t2，v2)，然后代人公式a=△v/△t=〔v2-v1〕/〔t2-t1〕生2：我們在找這兩個點的時候還可以充分利用已測的數(shù)據(jù)、已描畫的點的坐標，直接代入公式就行了．師：上面兩位同學的爭論，是大家很簡潔犯的錯誤．請大家想想看，假設我們?nèi)载潏D便利數(shù)據(jù)代人公式算不就行了嗎?或者我們也根本不需要測那么多的數(shù)據(jù)，只測量兩組數(shù)就夠了．這樣就失去了作圖的意義．師：我們求加速度的方法有兩個，一個是公式法，可以直接用兩組數(shù)據(jù)代入公式；另一個就是我們今日的圖象法．(留意這兩個點不能是我們表格中已測得的點)，然后再把的它們的坐標值代人到公式a=△v/△t=〔v2-v1〕/〔t2-t1〕中，求出加速度，就能更具體地知道物體的運動狀況．學生依據(jù)教師指導求出小車運動的加速度，用自己的語言描述小車的運動速度隨時間變化的規(guī)律．生1：小車速度隨時間漸漸增大．2：一樣時間里，速度增量一樣．3：速度跟時間成正比．4：小車做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小是2.1m／s2．師：同學們的描述都是不錯的，有的定性說明，有的定量表述．總之，小車的運動速度隨著時間的變化在均勻地增大，我們可以用圖象法定量求出它的加速度．點評：這里答案不唯一，應鼓舞學生大膽表達，對正確的地方表揚，不適宜的地方應引導、訂正，這樣才能使學生加深印象，培育良好的思維習慣，提高創(chuàng)意識，開闊思維．[課堂溝通]電腦前親自體驗一下喲!觀看計算機作圖，了解計算機作圖的優(yōu)越性．Excel軟件演示作v—t圖.學生認真觀看、體會并和手工作圖加以比照，爭取課下獨立完成．演示過程與方法：翻開Excel工作簿可以看到行和列，行號用1、2、3??表示；列號用A、B、C??表示．將自變量時間的數(shù)值從某一單元格開頭輸入，在同一列中將其他時間值一同一行中依次輸入時間和速度鼠標選中這些數(shù)據(jù)．再用鼠標左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o，消滅“圖表類型”窗口，選“散點圖左側(cè)的小方格用鼠標左鍵單擊消滅“√”號后，按“確定就是經(jīng)過計算機做最正確“擬合”后的。—圖象，并顯示出一個說明該圖象的函數(shù)式．感觀生疏，同時還能提高學生的興趣，