高教版中職物理（類）電子教案106第六節(jié) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量運(yùn)動物體的速度和加速度

主題一運(yùn)動和力

第六節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量運(yùn)動物體的速度和加速度教學(xué)設(shè)計(jì)案例

課程內(nèi)容第六節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量運(yùn)動物體的速度和加速度

課程類型實(shí)驗(yàn)課課時2學(xué)時

本節(jié)主要讓學(xué)生練習(xí)使用氣墊導(dǎo)軌測量物體運(yùn)動的平均速度、瞬時

教材內(nèi)容

速度和加速度。通過本實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成細(xì)心觀察、規(guī)范操作、主動探索的學(xué)習(xí)

分析

習(xí)慣，增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行分析、判斷、交流與反思的能力。

學(xué)生在初中沒有使用過氣墊導(dǎo)軌，本實(shí)驗(yàn)可以在學(xué)生學(xué)習(xí)完“第二節(jié)

勻變速直線運(yùn)動”的內(nèi)容后進(jìn)行，增加學(xué)生對加速度概念、勻變速直線運(yùn)

學(xué)情分析

動規(guī)律的認(rèn)識，增強(qiáng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，也為后面學(xué)習(xí)牛

頓運(yùn)動定律打下基礎(chǔ)。

1.形成沿光滑斜面下滑的物體做勻加速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動

的位移可以用位移公式計(jì)算、在某位置附近利用一段小位移計(jì)算出平均

速度可近似作為該點(diǎn)的瞬時速度等物理觀念。

2.可以將沿光滑斜面下滑物體的運(yùn)動看作勻加速直線運(yùn)動物理模

型。運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的位移變形公式可以計(jì)算出加速度。努力提高質(zhì)

疑創(chuàng)新的能力和意識。

教學(xué)目標(biāo)

3.可以精細(xì)地安裝和調(diào)節(jié)光電門等實(shí)驗(yàn)裝置，能精準(zhǔn)地進(jìn)行放置滑

塊等實(shí)驗(yàn)操作，能客觀準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能靈活有效地處理數(shù)據(jù)，得

出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

4.能與同學(xué)分工協(xié)作，順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。發(fā)展精益求精的工匠精

神、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神，提高愛護(hù)公共財(cái)物的責(zé)

任感，養(yǎng)成保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境衛(wèi)生等良好習(xí)慣。

教學(xué)重點(diǎn)了解本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，練習(xí)分工協(xié)作，提高合作交流能力。

教學(xué)難點(diǎn)分工協(xié)作的安排、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。

讓學(xué)生通過合作交流、分工協(xié)作，鞏固運(yùn)動與相互作用觀念，提高實(shí)

教學(xué)策略

踐操作技能和實(shí)驗(yàn)觀察能力，增強(qiáng)工匠精神。

主要教法啟發(fā)、指導(dǎo)、巡視、監(jiān)督

主要學(xué)法動手實(shí)驗(yàn)操作、小組合作探究

多媒體課件展示系統(tǒng)一套，氣墊導(dǎo)軌、氣泵、光電門、數(shù)字計(jì)時器、

教學(xué)資源

擋光片、滑塊、墊片、直尺等6套。

課堂實(shí)施

教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖

環(huán)節(jié)

1.滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動時，受到1.安排學(xué)生對教材和教讓學(xué)生通

的主要阻力是什么？進(jìn)行預(yù)習(xí)（閱學(xué)視頻進(jìn)行過課前自

2.數(shù)字計(jì)時器的作用是什么？讀教材、觀看學(xué)習(xí)和思主學(xué)習(xí)，

3.光電門的作用是什么？老師提供的考，并與同發(fā)現(xiàn)自己

4.如何計(jì)算滑塊經(jīng)過光電門時的微課視頻）。學(xué)討論其中不理解的

瞬時速度？2.就學(xué)生提發(fā)現(xiàn)的問問題，準(zhǔn)

5.如何計(jì)算滑塊在兩個光電門之出的問題進(jìn)題，將疑問備到課堂

間的加速度？行有針對性反饋給老上與同學(xué)

課前6.為什么要讓導(dǎo)軌形成一個斜地備課，準(zhǔn)備師。討論，與

準(zhǔn)備面？在課堂上學(xué)老師交

7.為什么不能用手觸摸導(dǎo)軌表生討論時給流，解決

面？予指導(dǎo)。疑問。

8.為什么將滑塊從導(dǎo)軌較高一端

的固定位置由靜止開始釋放？

9.你認(rèn)為滑塊加速度的大小主要

是什么因素決定的？

10.還有其他測量滑塊加速度的方

法嗎？

新實(shí)驗(yàn)原理與方法：本實(shí)驗(yàn)使用展示圖片、提觀察、思考、了解滑塊

課的氣墊導(dǎo)軌是一種力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀問：回答：在氣墊導(dǎo)

引器，它利用氣泵產(chǎn)生壓縮空氣，滑塊在導(dǎo)軌沒有。軌上運(yùn)動

入使滑塊在導(dǎo)軌上懸浮起來，從上運(yùn)動時，與主要阻力是時的受力

而大大減小了滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)導(dǎo)軌表面有空氣阻力。狀態(tài)。

動時的阻力。接觸嗎？主

要阻力是什

么？

新數(shù)字計(jì)時器與氣墊導(dǎo)軌上的兩講述數(shù)字計(jì)傾聽、記憶讓學(xué)生了

課個光電門相連，當(dāng)滑塊上的擋時器與光電解數(shù)字計(jì)

教光片經(jīng)過光電門時，數(shù)字計(jì)時門的工作原時器與光

學(xué)器的顯示窗口可以自動顯示出理。電門的工

擋光片的擋光時間，由于它可作原理。

以測出0.001S的時間,并且能

課堂

直接以數(shù)字顯示，所以又叫數(shù)

實(shí)施

字毫秒計(jì)。

通過讓滑塊在傾斜的氣墊導(dǎo)軌展示圖片、講傾聽、理解、讓學(xué)生了

上做勻加速直線運(yùn)動，利用數(shù)述實(shí)驗(yàn)原理記憶解實(shí)驗(yàn)原

字計(jì)時器分別測量出擋光片經(jīng)理。

過兩個光電門時的擋光時間，

進(jìn)而計(jì)算出滑塊的瞬時速度和

加速度。

選擇數(shù)字計(jì)時器上“計(jì)時

1”的功能，當(dāng)滑塊上的擋光片

經(jīng)過光電門時，數(shù)字計(jì)時器的

顯示窗口可以自動顯示出擋光

片經(jīng)過兩個光電門的擋光時間

和Aq。結(jié)合擋光片的寬度

/可分別計(jì)算出兩個平均速度：

II

V1i=—,v2=—

AtiAt2

由于這兩個擋光時間都很

短，因此可近似認(rèn)為這兩個速

度分別是滑塊經(jīng)過兩個光電門

時的瞬時速度。

再利用兩個光電門之間的

距離S,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的

公式：—VQ=2as,即可

求出滑塊在兩光電門之間的加

速度

vl-vl

a=----

2s

實(shí)驗(yàn)操作：巡視、指導(dǎo)、分工、協(xié)作、指導(dǎo)學(xué)生

實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)對導(dǎo)軌底部的答疑、監(jiān)督。觀察、實(shí)驗(yàn)。分工協(xié)

三個螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)，使導(dǎo)軌達(dá)作，調(diào)整

到水平狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)裝

各小組在組長的安排下明確分置。

工：如負(fù)責(zé)在固定位置釋放滑

塊的、負(fù)責(zé)在滑塊通過兩個光

電門后抓住滑塊的、負(fù)責(zé)觀察

第一個擋光時間的、負(fù)責(zé)觀察

第二個擋光時間的、負(fù)責(zé)記錄

數(shù)據(jù)的等。

實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生應(yīng)先將導(dǎo)軌調(diào)節(jié)

成一個斜面，打開數(shù)字計(jì)時器

的“計(jì)時1”功能，調(diào)節(jié)兩光電

門之間的距離s=0.60m,測量

擋光片的寬度，將擋光片安裝

在滑塊上，給導(dǎo)軌送氣，把滑

塊放在導(dǎo)軌上，嘗試讓它通過

光電門，調(diào)節(jié)光電門的高度。

將滑塊從導(dǎo)軌較高一端的固定巡視、指導(dǎo)、分工、協(xié)作、指導(dǎo)學(xué)生

位置由靜止開始釋放，當(dāng)滑塊答疑、監(jiān)督。觀察、實(shí)驗(yàn)。完成測

通過兩個光電門后，將滑塊攔量、記錄

住，防止其撞擊導(dǎo)軌末端、跌等任務(wù)。

落或彈回。要及時記下數(shù)字記

時器的顯示窗口顯示的擋光時

間A外和加2,將數(shù)據(jù)填入實(shí)驗(yàn)

表中。重復(fù)上一步操作，再測

兩次。

在組長的統(tǒng)一指揮下，進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，完成測量任務(wù)，將數(shù)據(jù)填

入表格中。

將滑塊從導(dǎo)軌上取下，關(guān)閉氣

泵開關(guān)，關(guān)閉數(shù)字計(jì)時器的開

關(guān)。

各小組的學(xué)生共同合作，一起巡視、指導(dǎo)、分工、協(xié)作、指導(dǎo)學(xué)生

處理數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩個擋光時答疑、監(jiān)督。觀察、實(shí)驗(yàn)。完成數(shù)據(jù)

間的平均值。再計(jì)算出滑塊經(jīng)處理。

過兩個光電門時的瞬時速度，

最后計(jì)算出滑塊的加速度。

讓學(xué)生通過討論，了解本實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)思考、討論讓學(xué)生對

是在假設(shè)下滑物體做勻加速直行討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果

線運(yùn)動的前提下，進(jìn)而計(jì)算出展開討

它的加速度的數(shù)值，但不知它論。

在真實(shí)的下滑過程中是否做勻

加速直線運(yùn)動。要想證明下滑

物體做的是勻加速直線運(yùn)動，

應(yīng)根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的定

義，保持斜面不變，選擇不同

的測量位置，測量出物體在任

意一段位移中的加速度都相等

才行。

讓學(xué)生通過交流，可以發(fā)現(xiàn)在組織學(xué)生交小組間進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生

實(shí)驗(yàn)第一個步驟中，沒有說明流學(xué)習(xí)交流、討論通過交

將幾個墊片墊在單腳螺絲下流，綜合

面，因此不同學(xué)習(xí)小組的斜面歸納出滑

傾角可能不同。再通過比較可塊加速度

以發(fā)現(xiàn)，斜面傾角大的學(xué)習(xí)小的決定因

組測得的加速度數(shù)值較大，從素。

而猜測出物體沿斜面下滑的加

速度的大小主要與斜面的傾角

有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后，整理實(shí)驗(yàn)儀組織學(xué)生整整理儀器，對學(xué)生進(jìn)

器，將其恢復(fù)初始位置，擺放理儀器，打掃打掃衛(wèi)生。行養(yǎng)成教

整齊，整理衛(wèi)生。衛(wèi)生。育。

了解本實(shí)驗(yàn)裝置的其他操作方組織學(xué)生自反思、提升，讓學(xué)生探

法（如數(shù)字計(jì)時器上''計(jì)時2"、由討論、反思撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)究其他測

自“a”等功能按鈕）,或使用其提升。告等。量加速度

由他實(shí)驗(yàn)儀器測量速度和加速度巡視、答疑。的方法。

討的方法，寫出自己在本實(shí)驗(yàn)中

論的體驗(yàn)和收獲等。這些內(nèi)容可

以寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，由教師評

價賦分。

總結(jié)各小組實(shí)驗(yàn)的完成情況，歸納總結(jié)本