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篇文档

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。）4、怎样根据所画的v－t图像求加速度？(从所画的图像中取两个点，找到它们的纵、横坐标（t1，v1）、（t2，v2），然后代入公式，求得加速度，也就是直线的斜率。在平面直角坐标系中，直线的斜率

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。）4、怎样根据所画的v－t图像求加速度？(从所画的图像中取两个点，找到它们的纵、横坐标（t1，v1）、（t2，v2），然后代入公式，求得加速度，也就是直线的斜率。在平面直角坐标系中，直线的斜率四、实践与拓展例1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T＝0.1s。⑴根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的数据，填入表中。

（三）合作交流能力提升教师：刚才我们通过实验了解了小车的速度是怎样随时间变化的，但实验中有一定的误差，请同学们讨论并说出可能存在哪些误差，造成误差的原因是什么？（每个实验小组的同学之间进行热烈的讨论）学生：测量出现误差。因为点间距离太小，测量长度时容易产生误差。教师：如何减小这个误差呢？学生：如果测量较长的距离，误差应该小一些。教师：应该采取什么办法？学生：应该取几个点之间的距离作为一个测量长度。教师：好，这就是常用的取“计数点”的方法。我们应该在纸带上每隔几个计时点取作一个计数点，进行编号。分别标为：0、1、2、3……，测各计数点到“0”的距离。以减小测量误差。教师：还有补充吗？学生1：我在坐标系中描点画的图象只集中在坐标原定附近，两条图象没有明显的分开。学生2：描出的几个点不严格的分布在一条直线上，还能画直线吗？

说明：“倍增法”是一种重要的物理方法，历史上库仑在研究电荷间的相互作用力时曾用过此法，但学生在此前的物理学习中可能未曾遇到类似例子，因此引导学生通过交流，领会“倍增法”的妙处，这是本节课的一个要点．可用体育锻炼中的“拉力器”来类比。（2）该方案消除摩擦力影响的方法：所用的消除方法与实验方案2一样。也可使用气垫导轨代替木板，以更好地消除摩擦影响。（3）小车速度的确定方法：①确定打出来的点大致呈现什么规律：先密后疏（变加速），再均匀分布（匀速）；②应研究小车在哪个时刻的速度：在橡皮筋刚恢复原长时小车的瞬时速度，即纸带上的点刚开始呈现均匀分布时的速度；③应如何取纸带上的点距以确定速度：由于实验器材和每次操作的分散性，尤其是橡皮筋不可能长度、粗细完全一致，使得每次改变橡皮筋的条数后，纸带上反映小车匀速运动的点数和点的位置，不一定都在事先的设定点（即用一条橡皮筋拉小车，橡皮筋刚好恢复原长时纸带上的点）处。

共享实验收集的信息，分享实验探究的结论，体验收获的乐趣。 小结拓展 这节课由大家感兴趣的球类运动和弹弓游戏，提出了功与速度变化关系的问题，利用倍增思想解决测量对物体做功的问题，使用我们熟悉的器材设计了探究方案，并进行实验探究，采用图像法进行数据处理，初步得出W∝V2的关系。在我们这节课探究以前，科学家就通过试验和理论的方法，已经总结出了功与速度变化的定量关系。人类社会也在社会生活和生产的各个领域予以利用。比如，古代的战争武器抛石器、大型弓弩，以及现代飞机弹射系统、还有机器人行走等等，希望同学在今后的学习中注意留心生活中的物理和社会中的物理。 领会总结。培养概括总结的能力，进一步巩固、感悟、提升实验探究中获得的思维能力及动手能力。感悟社会中的物理，认识物理学对科技进步以及文化和社会发展的影响。 列举学生知道的社会中做功使物体速度变化的例子，增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。

1．加速度与力的关系：实验的基本思路是保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。有了实验的基本思路，接下去我们就要准备实验器材，以及为记录实验数据而设计一个表格。为了更直观地判断加速度与力的数量关系，我们以 为纵坐标、 为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明 与 成正比，如果不是这样，则需进一步分析。2．加速度与质量的关系：实验的基本思路是保持物体所受力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。有了实验的基本思路，接下去我们就要准备实验器材，以及为记录实验数据而设计一个表格。为了更直观地判断加速度与质量的数量关系，我们以 为纵坐标、 为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，根据拟合的曲线形状，初步判断 与 的关系是反比例函数。再把 图像改画为 图像，如果是一条过原点的斜直线，说明自己的猜测是否正确。

三、制定实验方案的两个问题：1．怎样测量（或比较）物体的加速度：引导学生思考、讨论并交流。学生可能会提出下面的一些方案：方法一：测出初速度为零的匀加速直线运动的物体在 时间内的位移 ，则 ；方法二：在运动的物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度；方法三：测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的时间内发生的位移 、 ，则 ；方法四：测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的位移内所用的时间 、 ，则 ；2．怎样提供并测量物体所受的恒力：教师提出：现实中，除了在真空中抛出或落下的物体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎是不存在的。然而，一个单独的力作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，实验中力 的含义指物体所受的合力。以在水平轨道上用绳牵引小车加速运动为例，小车受到四个力的作用，即重力、支持力、绳的拉力和轨道对小车的摩擦力（当物体运动的速度比较小时，我们可以忽略空气的阻力）。

【设计思路】新课程十分强调科学探究在科学课程中的作用,应该说科学探究是这次课程改革的核心。我觉得：科学探究不一定是要让学生纯粹地通过实验进行探究，应该说科学探究是一种科学精神,学生只要通过自己的探索和体验,变未知为已知,这样的教学活动也是科学探究。本节课是概念教学课,让学生纯粹地通过实验进行探究是不太合适的。但通过学生自己的探索和体验,变未知为已知还比较合适。本节课的设计就是基于这样的出发点,在引出加速度的概念时低台阶,步步深入,充分激活学生的思维,是学生思维上的探究。通过复习前边速度时间图像，从而得到从图像上得到加速度的方法，为加深加速度概念和相关知识的理解有配套了相应练习题目，做到强化练习的目的。【教学目标】知识与技能1．理解加速度的意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量．知道它的定义、公式、符号和单位，能用公式a=△v/△t进行定量计算．2．知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动．3．能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义．

【设计思路】新课程十分强调科学探究在科学课程中的作用,应该说科学探究是这次课程改革的核心。我觉得：科学探究不一定是要让学生纯粹地通过实验进行探究，应该说科学探究是一种科学精神,学生只要通过自己的探索和体验,变未知为已知,这样的教学活动也是科学探究。本节课是概念教学课,让学生纯粹地通过实验进行探究是不太合适的。但通过学生自己的探索和体验,变未知为已知还比较合适。本节课的设计就是基于这样的出发点,在引出加速度的概念时低台阶,步步深入,充分激活学生的思维,是学生思维上的探究。通过复习前边速度时间图像，从而得到从图像上得到加速度的方法，为加深加速度概念和相关知识的理解有配套了相应练习题目，做到强化练习的目的。【教学目标】知识与技能1．理解加速度的意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量．知道它的定义、公式、符号和单位，能用公式a=△v/△t进行定量计算．2．知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动．

“做功的过程就是能量转化过程”，这是本章教学中的一条主线。对于一种势能，就一定对应于相应的力做功。类比研究重力势能是从分析重力做功入手的，研究弹簧的弹性势能则应从弹簧的弹力做功入手。然而弹簧的弹力是一个变力，如何研究变力做功是本节的一个难点，也是重点。首先，要引导学生通过类比重力做功和重力势能的关系得出弹簧的弹力做功和弹簧的弹性势能的关系。其次，通过合理的猜想与假设得出弹簧的弹力做功与哪些物理量有关。最后，类比匀变速直线运动求位移的方法，进行知识迁移，利用微元法的思想得到弹簧弹力做功的表达式，逐步把微分和积分的思想渗透到学生的思维中。本节课通过游戏引入课题，通过生活中拉弓射箭、撑杆跳高和弹跳蛙等玩具以及各种弹簧等实例来创设情景，提出问题。给学生感性认识，引起学生的好奇心；让学生对弹簧弹力做功的影响因素进行猜想和假设，提出合理的推测，激发学生的探索心理，构思实验，为定性探究打下基础。然后，引导学生通过类比重力做功与重力势能的关系得出弹簧弹性势能与弹簧弹力做功的关系。

第三个环节是引导学生制定计划与设计实验：。提出：探究加速度，力与质量三个因素之间的关系，我们采用什么实验方法?通过引导学生讨论、交流，让学生体会控制变量法的思想，并用多媒体显示控制变量法的含义。我追问：具体如何控制?引导学生得出运用控制变量法的具体思路，即先保持物体的质量不变，分析加速度与力的关系，再保持物体所受的力不变，分析加速度与质量的关系。接着通过设置新的问题：1、怎样测量（或比较）物体的加速度？2、如何为运动的物体提供一个恒定的外力？又如何测出这个外力呢？让学生思考，引导学生对实验方案的设计进行定向的探究，并逐步走向自由探究，这个环节中主要包括引导学生选择实验器材、制定实验方案与实验步骤。就设计过程而言，学生主要是在进行智慧技能的学习。教师不妨以一个参与探究者的身份，参与到活动中去，对个别重要条件予以提醒，如需要平衡摩擦力，小车质量需远大于钩码的质量等，但不过多干涉学生的活动。最后引导学生设计实验数据记录的表格。

本来比较速度变化的快慢也有两种方法：一种是比较相同时间内速度变化量的大小；另一种是比较发生相同的速度变化所需要的时间长短。但教材是将比较质点位置移动快慢的思想直接迁移过来，通过实例分析，使学生明白不同运动物体的速度变化快慢不同，表现在速度的变化与发生这个变化所用时间的比值不同，从而引入加速度的定义方法a=△v/△t。加速度表示速度的变化快慢，包括速度增加的快慢和减小的快慢，不能误认为只要有加速度的运动速度就一定是增加的。广义地讲，加速度不仅可以描述速度大小的变化快慢，而且也可以描述速度方向变化的快慢，本节教材只限定在直线运动的情景中讨论。加速度的矢量性是一个难点，教材是以与速度方向相同或是相反来表述加速度的矢量性的。如果以初速度方向为正方向，那么加速度就有正负之分，加速度的正负表示加速度的方向，不表示加速度的大小。

四、速度和速率学生阅读教材第18页相应部分的知识点，让学生总结．生：速度既有大小，又有方向，是矢量，速度的大小叫速率，教师引导学生看教材第18页图1．3—2．观察汽车的速度计，讨论后说出你从表盘上获取的有用信息。生：汽车的速率．指针指在相应数字的瞬间，就表示汽车在那一瞬时的速率是那个值．生：还可以从表盘上直接读出公里里程．师：日常生活中的“速度”有时指速度，也有时指速率，要看实际的物理情景。[讨论与交流]甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈，都回到了出发点，他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?学生讨论，体验平均速度的缺陷，引入平均速率。生1：位移都是零，平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值，所以他们的平均速度都是零。生2：即使一位同学站在原地不跑，他的平均速度也是零啊，可我们运动会上不是这样比快慢的，如果这样，那多不公平啊?

生：还可以从表盘上直接读出公里里程．师：日常生活中的“速度”有时指速度，也有时指速率，要看实际的物理情景。[讨论与交流]甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈，都回到了出发点，他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?学生讨论，体验平均速度的缺陷，引入平均速率。生1：位移都是零，平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值，所以他们的平均速度都是零。生2：即使一位同学站在原地不跑，他的平均速度也是零啊，可我们运动会上不是这样比快慢的，如果这样，那多不公平啊?师：平均速度v=Δx/Δt，甲、乙的位移都为零，所以他们的平均速度也都等于零．在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同，要用到另一物理量：平均速率．平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值．他们两人通过的路程相同且都不为零，但所用时间不同．显然用时短的运动得快，也就是平均速率大．生：这不是我们初中学过的速度吗?

设疑自探：一个压缩或拉伸的弹簧就是一个“储能器”，怎样衡量形变弹簧蕴含能量的多少呢？弹簧的弹性势能的表达式可能与那几个物理量有关？类比：物体的重力势能与物体所受的重力和高度有关。那么弹簧的弹性势能可能与所受弹力的大小和在弹力方向上的位置变化有关，而由F=kl知弹簧所受弹力等于弹簧的劲度系数与形变量的乘积。预测：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关。学生讨论如何设计实验： ①、用同一根弹簧在几次被压缩量不同时释放（劲度系数相同，改变形变量），观察小车被弹开的情况。②、分别用两根弹簧在被压缩量相同时释放（形变量相同，劲度系数不同），观察小车被弹开的情况。交流探究结果：弹性势能随弹簧形变量增大而增大。随弹簧的劲度系数的增大而增大。

一、设计思想通过本节教学，不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律，而且要通过对这问题的研究，使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法，图象、公式、以及处理实验数据的方法等。这一点可能对学生更为重要，要通过学习过程使学生有所体会。本节在内容的安排顺序上，既注意了科学系统，又注意学生的认识规律。讲解问题从实际出发，尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具，相对强调了图象的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中，图象的运用随处可见，无论学生将来从事何种工作，掌握最基本的应用图象的知识，都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来，不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应多在这方面引导学生。本节就是一个较好的机会，将图象及其物理意义联系起来。

一、设计思想通过本节教学，不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律，而且要通过对这问题的研究，使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法，图象、公式、以及处理实验数据的方法等。这一点可能对学生更为重要，要通过学习过程使学生有所体会。本节在内容的安排顺序上，既注意了科学系统，又注意学生的认识规律。讲解问题从实际出发，尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具，相对强调了图象的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中，图象的运用随处可见，无论学生将来从事何种工作，掌握最基本的应用图象的知识，都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来，不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应多在这方面引导学生。本节就是一个较好的机会，将图象及其物理意义联系起来。

知识与技能 1、掌握匀变速直线运动的速度——位移公式2、会推导公式v2-v02=2ax3、会灵活运用合适的公式解决实际的的问题过程与方法：通过引导学生分析问题，培养学生灵活运用物理规律，解决实际问题的能力情感态度与价值观：通过教学活动使学生获得成功的喜悦，培养学生全面参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心重点：推导公式v2-v02=2ax 会灵活选择合适的公式解决实际问题难点：选择合适的公式解决实际问题该班学生认知水平较低，先通过课前先学环节的提前学习，学生对本节课的内容应该能掌握，但设置的问题难度不宜太大，否则会打击学生学习的积极性。本节内容就是把前面所学过的速度公式和位移公式联合消去时间，然后再强调公式的实际应用，难度也并不大。

知识与技能 1、掌握匀变速直线运动的速度——位移公式2、会推导公式v2-v02=2ax3、会灵活运用合适的公式解决实际的的问题过程与方法：通过引导学生分析问题，培养学生灵活运用物理规律，解决实际问题的能力情感态度与价值观：通过教学活动使学生获得成功的喜悦，培养学生全面参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心重点：推导公式v2-v02=2ax 会灵活选择合适的公式解决实际问题难点：选择合适的公式解决实际问题该班学生认知水平较低，先通过课前先学环节的提前学习，学生对本节课的内容应该能掌握，但设置的问题难度不宜太大，否则会打击学生学习的积极性。本节内容就是把前面所学过的速度公式和位移公式联合消去时间，然后再强调公式的实际应用，难度也并不大。

设计意图：几道例题及练习题，其中例1小车由静止启动开始行驶，以加速度 做匀加速运动，求2s后的速度大小？进而变式到：小车遇到红灯刹车……，充分体现了“从生活到物理，从物理到社会”的物理教学理念；例题及练习题由浅入深、由易到难、各有侧重，体现新课标提出的让不同的学生在物理上得到不同发展的教学理念。这一环节总的设计意图是反馈教学，内化知识。(6) 小结归纳，拓展深化我的理解是，小结归纳不应该仅仅是知识的简单罗列，而应该是优化认知结构，完善知识体系的一种有效手段，为充分发挥学生的主题作用，从学习的知识、方法、体验是那个方面进行归纳，我设计了这么三个问题：① 通过本节课的学习，你学会了哪些知识；② 通过本节课的学习，你最大的体验是什么；③ 通过本节课的学习，你掌握了哪些学习物理的方法？