2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案.doc

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

〖教材分析〗

实验探究是为了让学生体会小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律。实验原理较为简单在第一章的时候已经有所涉及，只是没有更加的深入和细化的学习，实验过程和实验操作都是类似的。在经历探究的过程中，学会处理纸带以及实验数据的处理等，由实验数据做出图像、分析图像，寻找其中蕴含的物理规律，找到加速度的值。体会图像的直观、形象生动的特点，感受物理的美学。学生已经学习过位移时间图像和速度时间图像，本节课就是在此基础上开展教学活动。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法。

科学思维：会用表格法处理数据，并合理猜想。巧用v-t图象处理数据，观察规律。

科学探究：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。会运用已学知识处理纸带，初步学会根据实验数进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

科学态度与责任：通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。

〖教学重点与难点〗

重点：1、图像法研究速度随时间变化的规律。

2、对运动的速度随时间变化规律的探究。

难点：1、会计算各点瞬时速度。

2、对实验数据的处理、规律的探究。

〖教学方法〗

教师启发引导教学与学生自主实验，讨论、交流学习成果。

〖教学准备〗

学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25g的钩码，一端带有滑轮的长木板、带小钩的细绳、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件等。

〖教学过程〗

一、新课引入

通过多媒体课件动图展示：滑板车、导弹发射、老虎捕食的动图。

物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。

问题：怎样探索速度随时间变化的规律呢？

教学设计说明：从动图入手把本节课更加形象化，创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题。

寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。

要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。我们可以用频闪相机拍下运动的变化，但是这样还不故精确，为此我们要借助打点计时器。

二、新课教学

（一）实验思路

通过多媒体课件动图展示：打点计时器动图。

要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。

1、如何设计此实验？

把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。通过实物展示把这个实验装置展示出来。

需要测量哪些物理量？

用直尺测量各个计数点间的距离，或各计数点到0点的距离。注意不要测量时间，因为打点计时器已经附带测时间的功能了。

3、选用什么器材？

电磁打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸（用来做v-t图像）。

（二）进行实验

①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。

②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。

③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点.随后，立即关闭电源。

④增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。

通过多媒体课件动图展示：实验：探究小车速度随时间变化的规律。

实验目的，探究小车随时间的变化规律，实验器材有学生电源，打点计时器、、、、、、将打点计时器固定在木板的一端，并注意限位孔放置在木板中间，连接电路，电源接交流电，电压为六伏，取一条长约八十厘米的纸带，将纸带一端与小车连接，另一端穿过打点计时器，用细线与钩码相连并跨过定滑轮，将小车拉项靠打点计时器的一端，接通电源释放小车，关闭电源，取下纸带进行分析。

注意事项：1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。

2、先通电，后释放小车。

3、打点完毕，马上关闭电源。

4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。

5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。

教学设计说明：实验的过程是比较简单的，只是我们的动手能力不强，所以我们先给学生看演示实验，到去实验室做的时候就不会那么慌张了。

（三）数据记录

通过多媒体课件动图展示：处理纸带。

为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密