2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

2.教学年级和班级：高一（1）班

3.授课时间：2023-2024学年高一上学期，第5周，星期二，第1节

4.教学时数：45分钟

本节课将依据人教版（2019）物理必修第一册教材，通过实验让学生探究小车速度随时间变化的规律。通过实际操作和数据分析，引导学生理解速度、时间和位移之间的关系，培养学生实验操作能力和科学思维。

核心素养目标

1.科学探究：通过实验操作，使学生能够设计实验方案，收集和处理数据，探究小车速度随时间变化的规律，培养科学探究能力。

2.物理观念：引导学生理解速度、时间和位移的关系，建立匀变速直线运动的物理观念，提升物理观念素养。

3.科学思维：培养学生运用物理知识分析实际问题，通过实验数据归纳、推理得出速度与时间的关系，发展科学思维能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理实验的兴趣，养成合作、严谨的科学态度，培养学生对科学探究的责任感。

重点难点及解决办法

重点：小车速度随时间变化的规律、匀变速直线运动的公式应用。

难点：实验数据的准确收集与处理、速度-时间图像的绘制与分析。

解决办法及突破策略：

1.重点：通过实验前讲解和演示，确保学生理解匀变速直线运动的概念和公式。实验过程中，指导学生正确使用计时器，精确测量小车运动时间，加深对速度变化规律的理解。

2.难点：提供数据收集和处理的模板，指导学生如何记录和整理数据。在绘制速度-时间图像时，通过小组讨论和教师引导，帮助学生理解图像的意义，掌握图像的绘制方法。

3.采用分组合作的形式进行实验，促进学生之间的交流与合作，互相学习，共同解决数据处理中的问题。

4.针对实验中的疑惑点，安排课后辅导时间，提供个性化指导，帮助学生突破难点。

教学方法与手段

1.教学方法：

(1)讲授法：通过讲解小车速度随时间变化的规律，使学生掌握匀变速直线运动的基本概念。

(2)讨论法：组织学生分组讨论实验数据，促进对速度-时间图像的分析理解。

(3)实验法：指导学生进行实验操作，亲身体验物理规律的探究过程，提高实践能力。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：利用PPT展示实验原理、步骤和数据分析方法，增加课堂的直观性。

(2)教学软件：运用物理仿真软件，帮助学生更直观地理解小车速度随时间变化的规律。

(3)实验器材：提供精确的实验器材，如计时器、小车等，确保实验数据的准确性。

教学过程

1.导入新课

同学们，上一节课我们学习了匀速直线运动，今天我们将要探究一个新的运动规律——小车速度随时间变化的规律。首先，我想请大家回顾一下，什么是匀速直线运动？（稍作等待）很好，有同学提到了速度不变。那么，当速度发生变化时，物体的运动又会呈现怎样的规律呢？今天我们就将通过实验来探究这个问题。

2.实验原理与步骤讲解

（1）首先，请同学们打开教材，翻到2.1节，我们一起来学习实验的原理和步骤。

（2）实验原理：小车在重力作用下沿斜面向下运动，由于摩擦力的作用，小车的速度会随时间发生变化。通过测量不同时间点小车的位置，我们可以计算出小车的速度，进而分析速度随时间变化的规律。

（3）实验步骤：

a.搭建实验装置，确保斜面光滑、小车无阻力。

b.将小车放在斜面顶端，释放后，使用计时器测量小车通过两个光电门的时间。

c.记录小车通过光电门的时间，计算出小车在两个光电门之间的速度。

d.重复步骤b和c，多次测量，获取多组数据。

e.分析数据，绘制速度-时间图像，探究小车速度随时间变化的规律。

3.实验操作

（1）现在，请同学们分成小组，每组按照实验步骤进行操作。

（2）在实验过程中，注意记录数据时要准确无误，确保实验结果的可靠性。

（3）我会巡回指导，解答大家在实验过程中遇到的问题。

4.数据分析与讨论

（1）实验结束后，请各组将数据整理成表格，并计算出每组小车在两个光电门之间的速度。

（2）接下来，我们利用计算出的速度数据，绘制速度-时间图像。在绘制图像时，注意横坐标表示时间，纵坐标表示速度。

（3）分析速度-时间图像，观察小车速度随时间变化的规律。大家可以小组内讨论，也可以与其他小组交流，共同探讨。

5.知识总结

6.课后作业

（1）请同学们根据实验数据和所学知识，撰写实验报告。

（2）思考：在实际生活中，你还见过哪些匀变速直线运动的例子？它们的特点是什么？

7.课堂小结

今天我们通过实验探究了小车速度随时间变化的规律，学习了匀变速直线运动的特点。希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中，继续探索