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高中物理必修一《探究小车速度随时间变化的规律》教学设计

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高中物理必修一《探究小车速度随时变化的规律》教学设计

三维目标

知识与技能

1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.

2.会应用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度.

3.会用表格法处理数据,并合理猜想.

v 图象处理数据,观察规律

4.巧用t

5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述.

过程与方法

1.初步学会根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法.

2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度.

3.初步学会根据实验数据进行猜想、探究、发现规律的探究方法.

4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律.

5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解

方法.

情感态度与价值观

1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思

考的全面性、准确性与逻辑性.

2.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,

能使学生灵活地运用科学方法研究问题、解决问题、提高创新意识.

3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力.

4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学

科之间的联系,可引申到各物体间的关联性,使自己融入社会.

5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法.

教学重点:

1、图象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

教学难点:

1、各点瞬时速度的计算

2、对实验数据的处理规律的研究

教学过程

新课引入

物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见,物体的运动规律各不相同。在生活中,人们跳远助跑、水中嬉戏……在自然界了,雨滴下落,猎豹捕食,蚂蚁搬家……这些运动中多有速度的变化。

物体的速度变化存在规律吗?怎样探索复杂运动蕴含的规律?怎样探索复杂运动蕴含的规律呢?

要探究一个物体随时间变化的规律,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,在通过对纸带的分析,计算得到各个时刻的瞬时速度。

新课教学

一、进行实验

1、步骤(略)

2、实验注意问题

开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器

先接通电源,再释放小车,当小车停止运动时应及时关闭电源

需防止钩码落地和小车与滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用

手按住它

钩码个数适当,以免a过大点太少。应以50cm的纸带取得20~40

个连续点为佳

二、数据分析

1、纸带的选取和处理

多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处

理。

舍掉开头一段过于密集的,找一个适当的点做计时起点,为了

减少测量误差和便于计算,每隔4计时点选取一个

数点进行测时,相邻计数点的时间间隔为0.1

测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离

提问:瞬时速度的计算方法

2、数据处理:用描点法做速度时间图象

把各点的瞬时速度填入下表

v—t图象

建立坐标系,纵坐标轴为速度v,横坐标轴为时间t

对坐标轴进行适当分度,使测量结果差不多布满坐标系

描出测量点,应尽可能清晰

用一条光滑的曲线(直线)连接坐标系中的点

明显偏离的点视为无效点,连线时应使连线两侧的点分布大致相同

出示一组数据让学生在黑板上描出图象

从最终结果看出小车的v—t图象是一条倾斜的直线

三、对v —t 图象的认知

1、 图象的物理意义:反映了速度随时间变化的规律不是物体运动的轨

2、 可以从图象上得到任一时刻的速度

3、 可以求物体的加速度:t

v a ∆∆=

4、 可以求出物体一段时间内的v ∆

四、例题分析

1、为了计算加速度,最合理的方法是…………………………( ) A 、根据任意两计数点的速度公式t v a ∆∆=/算出加速度

B 、根据实验数据画出v —t 图,量出其倾角,由公式αtan =a 求出加速度

C 、根据实验数据画出v —t 图,由图线上相距较远的两点对应的速度、时间,由公式αtan =a 求出加速度

D 、依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

2、一辆汽车关闭发动机后,以一定的初速度86km/h 冲上一段倾斜的长直公路,每隔5s 读取一次汽车速度表的示数,记录如下切做了响

由以上数据用描点法作出汽车速度与时间关系的图线。

作业:书后习题1234

5、如图所示,是某质点做直线运动的v —t 图象,请回答下列问题: (1)尽可能详细地描述质点分别

AB BC CD 段的运动; (2)质点在2s 末的速度多大?

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