1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理教科版（2019）必修第一冊(cè)

1.4實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理教科版（2019）必修第一冊(cè)一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度。該實(shí)驗(yàn)屬于高中物理教科版（2019）必修第一冊(cè)第一章第四節(jié)的內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)的速度。這個(gè)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的物理知識(shí)緊密相關(guān)，如速度的概念、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)等。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以加深對(duì)速度概念的理解，并學(xué)會(huì)使用實(shí)驗(yàn)工具來(lái)測(cè)量速度。同時(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)也是后續(xù)學(xué)習(xí)加速度等知識(shí)的基礎(chǔ)，有助于學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識(shí)體系。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、如何使用實(shí)驗(yàn)工具、如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。這些能力對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)非常重要，有助于他們更好地理解和掌握物理知識(shí)。同時(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，這些都是學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將能夠更加深入地理解物理概念，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的核心內(nèi)容是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度。學(xué)生需要掌握以下關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法：學(xué)生需要了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，能夠正確安裝和操作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

（2）速度的計(jì)算方法：學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的點(diǎn)跡計(jì)算小車(chē)的速度，包括勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算。

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析：學(xué)生需要能夠正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正確的結(jié)論。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的難點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法的掌握，以及速度計(jì)算方法的運(yùn)用。具體難點(diǎn)包括：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理：學(xué)生可能對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理不夠理解，難以掌握其基本原理。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作方法：學(xué)生可能在實(shí)際操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤，如打點(diǎn)間隔的設(shè)置、紙帶的固定等。

（3）速度的計(jì)算方法：學(xué)生可能對(duì)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法不夠熟練，難以準(zhǔn)確計(jì)算小車(chē)的速度。

（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析：學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法不夠熟悉，難以準(zhǔn)確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

為幫助學(xué)生突破這些難點(diǎn)，教師可以采取以下教學(xué)方法：

（1）通過(guò)實(shí)物演示和視頻教學(xué)，幫助學(xué)生理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理。

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作演示和分組實(shí)踐，幫助學(xué)生掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作方法。

（3）通過(guò)例題講解和練習(xí)題訓(xùn)練，幫助學(xué)生熟練掌握速度的計(jì)算方法。

（4）通過(guò)數(shù)據(jù)處理和分析的案例教學(xué)，幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料。本節(jié)課的教材為高中物理教科版（2019）必修第一冊(cè)，學(xué)生需要提前預(yù)習(xí)教材中的相關(guān)內(nèi)容，以便更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源可以幫助學(xué)生更好地理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和操作方法，以及如何計(jì)算小車(chē)的速度。例如，準(zhǔn)備一些打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理圖、小車(chē)運(yùn)動(dòng)的示意圖、速度計(jì)算的公式等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。實(shí)驗(yàn)器材包括打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車(chē)、紙帶、滑輪等。教師需要提前檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全，確保器材的安全性，避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生意外。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。本節(jié)課需要進(jìn)行分組討論和實(shí)驗(yàn)操作，因此需要將教室布置成適合小組合作和實(shí)驗(yàn)操作的環(huán)境。例如，設(shè)置分組討論區(qū)，讓學(xué)生在討論區(qū)進(jìn)行小組討論和交流；設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，讓學(xué)生在操作臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課的主題。

過(guò)程：教師通過(guò)展示一些關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和速度計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用案例，如汽車(chē)速度的測(cè)量、運(yùn)動(dòng)員速度的記錄等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后，教師簡(jiǎn)要介紹本節(jié)課的主題：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度，引出本節(jié)課的內(nèi)容。

2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法（10分鐘）

目標(biāo)：幫助學(xué)生理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，掌握其操作方法。

過(guò)程：教師通過(guò)實(shí)物演示和視頻教學(xué)，詳細(xì)介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，如打點(diǎn)間隔的設(shè)置、紙帶的記錄等。然后，教師演示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作方法，讓學(xué)生觀看并跟隨操作。最后，教師進(jìn)行操作方法的講解和答疑。

3.速度的計(jì)算方法（20分鐘）

目標(biāo)：幫助學(xué)生掌握勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法。

過(guò)程：教師通過(guò)例題講解和練習(xí)題訓(xùn)練，詳細(xì)介紹勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法。教師先講解勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法，讓學(xué)生跟隨練習(xí)。然后，教師講解加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法，讓學(xué)生跟隨練習(xí)。教師在講解過(guò)程中進(jìn)行答疑和指導(dǎo)。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力和交流能力。

過(guò)程：教師將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，如小車(chē)運(yùn)動(dòng)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或加速度運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行討論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。小組成員之間進(jìn)行交流和合作，共同完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師在討論過(guò)程中進(jìn)行指導(dǎo)和答疑。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和評(píng)價(jià)能力。

過(guò)程：每個(gè)小組選擇一名代表，向全班展示他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。其他學(xué)生認(rèn)真傾聽(tīng)，并在展示結(jié)束后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和討論。教師對(duì)學(xué)生的展示和點(diǎn)評(píng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

過(guò)程：教師對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法，以及勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算方法。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)學(xué)習(xí)收獲。最后，教師布置作業(yè)，讓學(xué)生鞏固本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。六、知識(shí)點(diǎn)梳理

1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法

-打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，每隔一定時(shí)間在紙帶上打一個(gè)點(diǎn)，從而記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

-打點(diǎn)間隔的設(shè)置：打點(diǎn)間隔的大小會(huì)影響小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡的記錄，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的打點(diǎn)間隔。

-紙帶的固定：紙帶需要固定在小車(chē)下方，保證紙帶隨小車(chē)運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。

2.速度的計(jì)算方法

-勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度等于路程除以時(shí)間，即v=s/t。

-加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算：加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算需要考慮初速度、末速度和時(shí)間，即v=v0+at。

-平均速度的計(jì)算：平均速度等于總路程除以總時(shí)間，即v平均=s總/t總。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要準(zhǔn)確記錄打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)跡，以及小車(chē)的初速度、末速度等信息。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算出小車(chē)的速度、加速度等物理量。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，驗(yàn)證物理規(guī)律。

4.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)

-打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝：確保打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接穩(wěn)定，避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。

-紙帶的固定：確保紙帶在小車(chē)下方固定牢固，避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中紙帶脫落或移動(dòng)。

-實(shí)驗(yàn)操作的安全性：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意操作安全，避免小車(chē)失控造成安全事故。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證和討論

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證：通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與物理規(guī)律的對(duì)比，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論和分析，探討實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的誤差來(lái)源，提出改進(jìn)措施。七、教學(xué)反思與改進(jìn)

在完成本節(jié)課的教學(xué)后，我將進(jìn)行教學(xué)反思，以評(píng)估教學(xué)效果并識(shí)別需要改進(jìn)的地方。

首先，我將在課后與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們對(duì)本節(jié)課的掌握情況。我將詢(xún)問(wèn)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作中的困難，以及他們對(duì)速度計(jì)算方法的理解。通過(guò)這些反饋，我可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，以及他們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作中的具體問(wèn)題。

其次，我將回顧課堂錄像，觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，包括他們的參與度、提問(wèn)情況以及他們對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解。這將幫助我了解學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以及他們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作中的具體問(wèn)題。

在評(píng)估了教學(xué)效果后，我將制定改進(jìn)措施，并在未來(lái)的教學(xué)中實(shí)施。例如，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中遇到困難，我將提供更多的示范和指導(dǎo)，以確保他們能夠正確操作實(shí)驗(yàn)器材。如果學(xué)生在速度計(jì)算方法的理解上存在問(wèn)題，我將提供更多的練習(xí)題和實(shí)例，以幫助他們更好地理解和掌握計(jì)算方法。

此外，我還將在未來(lái)的教學(xué)中更加注重學(xué)生的參與和互動(dòng)。我將鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和發(fā)表意見(jiàn)，以確保他們能夠積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作。我還將在課堂中引入更多的討論和小組合作活動(dòng)，以促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)

課堂小結(jié)

在本節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度。首先，我們了解了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，每隔一定時(shí)間在紙帶上打一個(gè)點(diǎn)，從而記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡。在實(shí)驗(yàn)操作中，我們學(xué)習(xí)了如何正確安裝和操作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，包括打點(diǎn)間隔的設(shè)置和紙帶的固定。

其次，我們學(xué)習(xí)了速度的計(jì)算方法。在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，速度等于路程除以時(shí)間，即v=s/t。在加速度運(yùn)動(dòng)中，速度計(jì)算需要考慮初速度、末速度和時(shí)間，即v=v0+at。我們還學(xué)習(xí)了平均速度的計(jì)算方法，即平均速度等于總路程除以總時(shí)間，即v平均=s總/t總。

此外，我們還學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們準(zhǔn)確記錄了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)跡，以及小車(chē)的初速度、末速度等信息。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算出小車(chē)的速度、加速度等物理量。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，驗(yàn)證物理規(guī)律。

最后，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作，親身體驗(yàn)了使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)速度的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)操作中，我們注意到了一些注意事項(xiàng)，如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝、紙帶的固定以及實(shí)驗(yàn)操作的安全性。

當(dāng)堂檢測(cè)

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和操作方法。

2.請(qǐng)寫(xiě)出勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和加速度運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)