人教版新课标高中物理必修1探究小车速度随时间变化的规律教案2篇

探究小车速度随时间变化的规律教案2篇

一、教学三维目标

知识与技能

1.进一步熟练打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。

2.进一步提高用描点法作图的能力。

3.了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。

过程与方法

1.通过对实验过程的探究，了解物理学的研究方法。

2.认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。

3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

情感态度和价值观

1.培养严谨求实的实验态度。

2.通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，学会探寻物理规律的方法。

3.学习合作完成实验，交流实验体会

二、分析教学内容、确定重点问题。

本节课在运动学中起着承上启下的作用。第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础，本节的重点是引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据，从而得出速度时间规律。

三、分析学生状况、创设问题情境。

通过多媒体给出一些自然界中的物体的运动画面。教师提出这些物体的运动存在着什么规律，如何去探究呢？这时学生会感觉到很茫然，毫无目标。教师给出实验器材，提示他们对以前学过《利用打点计时器测物体的速度》这一节课的知识进行回顾，从而得到实验的原理，设计出实验步骤。

四、教学方法

探究实验、多媒体、讲授、讨论、练习等。

五、教学准备

学生电源、打点计时器、小车、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸、砝码、多媒体计算机。

六、课堂教学设计

引课

放多媒体画面后，提出问题：这些物体的快慢不同，他们的运动遵循着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间的变化规律呢？教师给出实验器材且指出要探究物体随时变化规律必须知道物体在一系列不同时刻的速度，直接测量瞬时速度很困难，我们可以借助打点计时器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物体瞬时速度。

实验探究过程

1.实验操作过程

把学生平均分为四组。组织学生讨论并要求学生设计出本组的实验过程。

让第一组几个同学到讲桌前给出本组的实验设想并进行实验操作打出几条纸带。

请其他三组的同学指出第一组同学操作不当之处。教师及时给出评价。第二组同学也一样边叙述边操作，打出几条纸带。让其他组的同学指出操作不当之处。

另外两组一样。

2.课堂交流

教师提问：如何选择适合本实验的纸带呢？

学生：选择一条点迹清晰，没有漏点且点数足够多的纸带。

学生：开始的几个点不清楚怎么办呢？

学生：把这几个点舍去，行不行呢？。

学生：计时起点是人为选取的，开始不清楚点可以舍去。

教师及时评论学生的讨论，肯定学生的成绩。

教师：我们可以选择一清晰的点作为计时起点，还可以选择计数点，建议大家在测量前每五个点选一个计数点。

教师：各组开始选择纸带及确定计数点。

教师巡回指导，指出学生错误之处。

教师：大家在测量时，我建议大家测量每个点与计时起点的距离。

学生：我们每两个点测一次不是一样吗？

学生进行讨论。

学生：他这样做每次测量都要挪动刻度尺，这样做很麻烦，并且误差很大。

教师给予评价

教师引导学生设计数据表格并且把数据填到表格中。

教师：大家想一想如何根据测得数据求瞬时速度呢？

各组进行讨论

学生：我们组选每相邻的两个点的距离为△x，同时对应的时间为△t，根据△x/△t算出该点附近的平均速度，把它当作打点计时器打下该点的瞬时速度。

教师利用多媒体演示求瞬时速度的方法推导过程。

教师；每个组根据各自的纸带测量△x，计算出瞬时速度，并且把数据填入表格。

教师：如何根据得到的数据表示出小车的速度时间关系呢？

组织学生讨论

学生：根据第一章《利用打点计时器测物体速度》这一节。我们可以作出速度时间关系图像，根据图像可知两者的关系。

教师：如何作出图像呢？

学生：建立v-t直角坐标系，通过描点作出图像。

教师：做速度时间图像时应注意坐标轴的标度的选取，描点要准确。

教师；同学们开始作图。

教师巡回指导。

教师：有的同学的图像是一段一段的折线，对不对？

学生：如果不是折线，所有的点就不能都在图像上？

教师：我们研究的是一种规律，是大多数点符合的就可以的。是什么样的规律呢？

学生：一条倾斜的直线

教师:为什么会有一些点不在图像上呢？

学生：因为测量时存在着误差。

教师：演示多媒体，给出正确的作图方法。V-t坐标系内，有一些点，根据这些点作出一条倾斜直线，使不在图线上的点均匀地分布在图线的两侧。

教师：在我们做出的图像上任意找两点，找出两点的速度及对应时间。代入a=﹝v2-v1﹞/﹝t2-t1﹞求出此小车的加速度。

七、对教学设计的反思与评价。

到这里，本节课的设计思路已基本形成，即：学生主观感受──实验测量──分析数据─描点作图---得出规律---根据图像求出加速度。这一条探究之路很好地落实了本节课的重点：通过实验获得数据求出瞬时速度描点作图，最后得出规律。让学生用探究的方法，体验数据的获得过程、作图的过程，这应当是学生通过实验探究物理规律的最有效途径。

八、课后视野拓宽

根据课后阅读资料，探索用计算机绘制速度-时间图线的方法。

探究小车速度随时间变化的规律教案二

教学目标

一、知识与技能

1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。

2、学会运用已学知识处理纸带，求各点的瞬时速度。

3、会用表格法处理数据，并合理猜想。

4、巧用v－t图像处理数据，观察规律。

5、掌握画图像的一般方法，并能用简洁的语言进行阐述。

二、过程与方法

1、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。

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测、探究、发现规律的方法。

4、认识数学化繁为简的工具作用，直观运用物理图像展现规律，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。

三、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，并锻炼思考问题的全面性、准确性和逻辑性。

2、通过纸带的处理方法、实验数据的图像展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活的运用科学方法来探究、解决问题、提高创新意识。

3、在对现象规律的语言阐述中，提高学生的语言表达能力，还体现了各个学科之间的联系，可引申到各事物的关联性，使自己融入社会。

4、通过经过实验探索过程，体验运动规律的探索方法。

【教学重点】

1、图像法研究速度随时间变化的规律。

2、对运动物体的速度随时间变化规律的探究。

【教学难点】

1、各点的瞬时速度的计算。

2、对实验数据的处理、物理规律的探究。

【教学方法】实验探究、启发式教学

【教具准备】学生电源、导线、打点计时器、钩码、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸

【教学过程】

(一)导入新课

物体的运动通常是比较复杂的，物体的速度变化存在规律吗？怎样来探索复杂运动蕴含的规律呢？

(二)新课教学

我们用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，看看小车速度是怎样随时间变化的。

一、进行实验

1、先让学生回顾上一章是怎样使用打点计时器的

2、让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤

3、实验过程参考提示：

⑴把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长模板上远离滑轮的一端，连接好电路。

⑵把一条细绳栓在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的砝码，启动电源，然后释放小车，让小车拖动纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。

⑶换上新纸带，重复操作三次。

引导学生熟练的摆放好实验器材，进行合理、准确的操作，得到一条点迹清晰的

学生进行实验时，教师巡回指导，引导学生“三思而后行”，注意实验的逻辑性、合理

性及其相关的注意事项，确保准确。巡视全场，对出现的问题给予及时的纠正，帮助实验能力差的小组完成实验。

4、点评：

⑴在动手操作实验之前，可以让学生在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证实验操作的顺利进行。

⑵和已学实验进行对比，使学生很好的应用比较法，有助于加深记忆。

⑶对学生出现的问题，可以让全班学生共同参与解决。比如：“有的同学先松手再接通电源打点；有的同学则反之”哪种好？为什么？

二、处理数据

1、我们通过打点计时器得到了若干纸带，采集了第一手的数据，面对打出的纸带如何研究小车的运动呢？接下来我们采集数据，处理数据。

2、提出问题课堂交流：怎样选择纸带？如何测量数据？如何设计表格、填写数据？

3、引导学生学会计算各点的瞬时速度的方法和表格处理方法。

4、处理数据参考提示：

⑷选择所打纸带中点迹最清晰的一条，舍弃开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点。

⑸选择相隔0.1s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，并把数据填入表格。

⑹计算各点的瞬时速度，填入自己设计的表格中，可参考课本第34页表格。

三、作出速度－时间图像（v－t图像）

1、确定运动规律最好办法是作v－t图像，这样能更好地显现物体的运动规律。

2、x y x1 x2 y2 y1 0

讨论如何在本次实验中描点、连线。（以时间t为横轴，速度v为纵轴，建立坐标系，选择合适的标度，把刚才所填表格中的各点在速度－时间坐标系中描出。注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律，你会发现这些点大致落在同一条直线上，所以不能用折线连接，而用一根直线连接，还要注意连线两侧的点数要大致相同。）

3、若出现了个别明显偏离绝大部分点所在直线的点，该如何处理？（对于个别明显偏离绝大部分点所在直线的点，我们可以认为是测量误差过大、是测量中出现差错所致，将它视为无效点，但是在图像当中仍应该保留，因为我们要尊重实验事实，这毕竟是我们的第一手资料，是原始数据。）